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A/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号，因此，A/D转换一般要经过取样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中，这些过程有的是合并进行的，例如，取样和保持，量化和编码往往都是在转换过程中同时实现的。其他指标还有：精度(AbsoluteAccuracy)，相对精度(RelativeAccuracy)，微分非线性，单调性和无错码，总谐波失真（TotalHarmonicDistotortion缩写THD）和积分非线性。
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a/d转换器的功能是把模拟量变换成数字量。由于实现这种转换的工作原理和采用工艺技术不同，因此生产出种类繁多的a/d转换芯片。a/d转换器按分辨率分为4位、6位、8位、10位、14位、16位和bcd码的31/2位、51/2位等。按照转换速度可分为超高速（转换时间≤330ns），次超高速（330~3.3μs），高速（转换时间3.3~333μs），低速（转换时间＞330μs）等。a/d转换器按照转换原理可分为直接a/d转换器和间接a/d转换器。所谓直接a/d转换器，是把模拟信号直接转换成数字信号，如逐次逼近型，并联比较型等。其中逐次逼近型a/d转换器，易于用集成工艺实现，且能达到较高的分辨率和速度，故目前集成化a/d芯片采用逐次逼近型者多；间接a/d转换器是先把模拟量转换成中间量，然后再转换成数字量，如电压/时间转换型（积分型），电压/频率转换型，电压/脉宽转换型等。其中积分型a/d转换器电路简单，抗干扰能力强，切能作到高分辨率，但转换速度较慢。有些转换器还将多路开关、基准电压源、时钟电路、译码器和转换电路集成在一个芯片内，已超出了单纯a/d转换功能，使用十分方便。采样完成后，把二者的计数值相比，再乘以标准频率就可以得到被测频率的准确值。
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间接法不将电压直接转换成数字，而是首先转换成某一中间量,再由中间量转换成数字。常用的有电压-时间间隔(V/T)型和电压-频率(V/F)型两种，其中电压-时间间隔型中的双斜率法（又称双积分法）用得较为普遍。
模数转换器的选用具体取决于输入电平、输出形式、控制性质以及需要的速度、分辨率和精度。
用半导体分立元件制成的模数转换器常常采用单元结构，随着大规模集成电路技术的发展，模数转换器体积逐渐缩小为一块模板、一块集成电路。
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逐次逼近A/D转换器是A/D转换器的一种，其功能是将模拟量经过“量化”变转换成数字量。其结构主要由比较器、D/A转换器、逐次逼近寄存器和逻辑控制单元等组成。
其工作过程如下：转换启动后，控制逻辑电路首先把逐次逼近寄存器的高位（例如D7）置1、其他位置0，将其存储到逐次逼近寄存器，然后经D/A转换后得到约为满量程（例如2.5V）输出一半的反馈电压（例如1.25V）。这个预估计电压值在比较器中与输入信号进行比较。若比较器判断输入电压值比预估计电压值高，则在下一次比较前对D7修正置1或0。第二步，按对分原理，把逐次逼近寄存器的下一位（例如D6)置l，再次经D/A转换器输出与输入信号进行比较，不断重复这个过程，直到完成LSB的转换。这时逐次逼近寄存器的各位值均已确定，逐次逼近转换完成。然而，现代的A/D转换器已集成化，过程在lC内部实现，分析其工作过程、学习其原理很抽象，对初学者来说是很困难的。以低输出电阻、瞬间大输出电流、高压摆率、建立时间满足ADC内部采样保持电路准确采样的需求---好的运放组成的跟随器可以满足这个要求，注意这个跟随器不是一般的运放，得根据ADC的质量高低做出准确的选择。为了让初学者能深入理解，可采用实验板进行演示。
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