首先我們來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下 ADC，ADC 即 AnalogToDigitalConverter，簡(jiǎn)單來(lái)講就是它可以把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，方便程序去處理

下面我們來(lái)看一下 ADC 的框圖，我們從框圖上來(lái)介紹 ADC 采樣的原理

1. 外部被采樣信號(hào)從單片機(jī)特定的引腳輸入 ADC 模塊，具體信號(hào)從哪個(gè)采樣引 腳輸入，取決于‘通道選擇’配置

2. 當(dāng)正常開(kāi)始采樣后，被采樣信號(hào)在規(guī)定的時(shí)間（即采樣時(shí)間）內(nèi)對(duì)圖中的電 容（即采樣保持電容，簡(jiǎn)稱采保電容）充電

當(dāng)充完電之后會(huì)控制圖中的開(kāi)關(guān)斷 開(kāi)，這個(gè)過(guò)程就像科學(xué)家提取了一份標(biāo)本，拿回實(shí)驗(yàn)室研究一樣

3. 當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)之后，圖中的轉(zhuǎn)換模塊會(huì)花費(fèi)一定的時(shí)間（即轉(zhuǎn)換時(shí)間）對(duì)電容 中的存的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換并把轉(zhuǎn)換的結(jié)果存入緩沖器，供程序員讀取使用，同理， 就像科學(xué)家對(duì)提取的標(biāo)本花時(shí)間研究，得出一個(gè)結(jié)果

以上就是整個(gè)的 ADC 工作過(guò)程，雖然草草幾段話了解，但是其中不乏很多關(guān) 鍵的細(xì)節(jié)問(wèn)題

什么細(xì)節(jié)問(wèn)題呢，很多老鐵會(huì)想，這不都是自動(dòng)的嘛，有嘛要注 意的，那么我們先來(lái)看一下這樣幾個(gè)問(wèn)題

1. 采樣時(shí)間設(shè)置多久？

2. 采樣時(shí)間是越短越好還是越長(zhǎng)越好？

3. 采樣時(shí)間設(shè)置的大小和被采樣信號(hào)的源內(nèi)阻有什么關(guān)系？

4. 如何從有干擾的信號(hào)中提取有用的采樣信號(hào)，實(shí)現(xiàn)正確采樣？

5. 采樣的結(jié)果和參考電壓有什么關(guān)系？

現(xiàn)在我們就上面幾個(gè)問(wèn)題，展開(kāi)說(shuō)明：

從上面的描述可以得到：從采樣到轉(zhuǎn)換完成中間有 2 個(gè)時(shí)間：采樣時(shí)間+轉(zhuǎn) 換時(shí)間（轉(zhuǎn)換時(shí)間是固定的，采樣時(shí)間可以設(shè)置）

這兩個(gè)時(shí)間決定了 ADC 采樣 的速度問(wèn)題，當(dāng)需要高速 AD 采樣的時(shí)候，這兩個(gè)時(shí)間尤為重要，因?yàn)樗鼪Q定了 采樣速度

我們?cè)倩仡^來(lái)想，這里是被采樣信號(hào)先對(duì)采保電容充電，因?yàn)檗D(zhuǎn)換時(shí)間是固 定的，我們能配置的就只有采樣時(shí)間了

是不是說(shuō)采樣時(shí)間我們配置的越小越好 呢？答案是：不是的，最起碼得保證采保電容電壓和被采樣信號(hào)的電壓非常接近 吧

如果一味的小，追求速度快，那采保電容充不滿，轉(zhuǎn)換出來(lái)的數(shù)據(jù)也不對(duì)

那就帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題，即這個(gè)被采樣信號(hào)源內(nèi)阻的問(wèn)題，說(shuō)白了就是對(duì)這個(gè) 采保電容充電的電流夠不夠大

只有充電的電流大了，才能在最短的時(shí)間內(nèi)充滿。 如果充電的電流非常小，恰恰配置的采樣時(shí)間又很小，結(jié)果只有一個(gè)

采樣不準(zhǔn) 確，我們經(jīng)常看到，有的設(shè)計(jì)方案，做電壓采樣，分壓電阻設(shè)計(jì)的阻值非常大

 當(dāng)這樣的大阻抗遇到高速采樣，那就有可能會(huì)不準(zhǔn)確了

大家看上面的 R1、R2 設(shè)置大了，那么充電電流就小了，那么 R1、R2 的阻值 設(shè)計(jì)小了，充電電流大了

那么帶來(lái)的問(wèn)題功耗就大了，當(dāng)需要高速采樣的時(shí)候， 就需要注意這個(gè)阻值分配的問(wèn)題，對(duì)功耗要求比較高的產(chǎn)品

如可穿戴產(chǎn)品，藍(lán) 牙耳機(jī)，智能手表等，這個(gè)就需要大的阻值了，一般情況下功耗要求不高的場(chǎng)合

我們基本上設(shè)計(jì)在 1-2mA，所以從此可以得出一個(gè)結(jié)論，采樣時(shí)間不是越快越好

也不是越慢越好，恰到好處即可，需要你去實(shí)際調(diào)試

如何從帶有干擾雜波的信號(hào)中提取到有用的信號(hào)呢，一般情況下，我們會(huì)根 據(jù)系統(tǒng)的特性進(jìn)行定點(diǎn)采樣

即避開(kāi)干擾區(qū)來(lái)采樣提取有用的信號(hào)，再配軟件或 者硬件濾波手段來(lái)提取有用信號(hào)

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