SAR ADC基本原理超详细解读！

本文中，小编将对SAR ADC予以介绍，如果你想对它的详细情况有所认识，或者想要增进对它的了解程度，不妨请看以下内容哦。

一、SAR切换电容ADC的基本原理

SAR ADC内部结构

STM32微控制器中内置的ADC使用SAR（逐次逼近）原则，分多步执行转换。转换步骤数等 于ADC转换器中的位数。每个步骤均由ADC时钟驱动。每个ADC时钟从结果到输出产生一 位。ADC的内部设计基于切换电容技术。

下面的图介绍了ADC的工作原理。下面的示例仅显示了逼近的前面几步，但是该过程会持续到LSB为止

SAR切换电容ADC的基本原理（10位ADC示例）

带数字输出的ADC基本原理图

采样状态

采样状态：电容充电至电压VIN。Sa切换至VIN，采样期间Sb开关闭合

保持状态

保持状态：输入断开，电容保持输入电压。Sb开关打开，然后S1-S11切换至接地且Sa切换至VREF。

逐次逼近

1、第一个逼近步骤。S1切换至VREF。VIN与VREF/2比较

2、如果MSB = 0，则与¼VREF进行比较，S1切换回接地。S2切换至VREF。

3、如果MSB = 1，则与¾VREF进行比较，S1保持接地。S2切换至VREF。

重复如上步骤，直到LSB为止。可以简单理解为二分法逐次进行输入电压与参考电压的比较。首次于VREF/2比较，下次比较根据上次比较结果决定，如果MSB=1则与¾VREF比较。如果MSB=0则与¼VREF比较。后面决定与1/8VREF 3/8VREF、 5/8VREF、 7/8VREF之一做比较。循环直到输出LSB为止。

二、SAR ADC应用优势

SAR ADC实质上是实现一种二进制搜索算法。所以，当内部电路运行在数兆赫兹（MHz）时，由于逐次逼近算法的缘故，ADC采样速率仅是该数值的几分之一。

SAR ADC与其它ADC结构相比，具有以下优势：

1）可以实现高精度的采样和量化；

2）可以实现高速的数据处理；

3）可以实现低功耗的操作；

4）可以实现高灵敏度的信号检测；

5）可以实现高稳定性的信号转换。

与其它ADC结构相比，SAR ADC具有更高的精度、更快的速度、更低的功耗和更高的灵敏度。由于这些优势，SAR ADC常常与其它更大的功能集成在一起。SAR结构的主要局限是采样速率较低，并且其中的各个单元（如DAC和比较器），需要达到与整体系统相当的精度。

以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关SAR ADC的内容，如果你对本文内容感到满意，不妨持续关注我们网站哟。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day！