ADC的采样精度

一、减小电源噪声 1、电源端

从噪声角度讲，线性稳压器具有较好的输出。市电经降压、整流和滤波，再经过线性稳压器。强烈建议在整流输出端连接滤波电容。请参考线性稳压器的数据手册。 如果使用开关型电源，建议使用一个线性稳压器为模拟部分供电。

建议在电源线和地线之间连接具有好的高频特性的电容，即在靠近电源一端应放置一个0.1μF和一个1至10μF的电容。 电容允许交流信号通过，小容量的电容过滤高频率的噪声，大容量的电容过滤低频率的噪声。通常瓷介电容具有较小的容值(1pF至0.1μF)，和较小的耐压(16V至50V)。建议在靠近主电源(VDD和VSS)和模拟电源(VDDA和VSSA)管脚的地方，放置这样的瓷介电容。这样的电容可以过滤由PCB线路引出的噪声。小容值的电容可以响应电流的快速变化，并快速地放电适应快速的电流变化。

钽电容也可以与瓷介电容一道使用。可以使用大容值的电容(10μF至100μF)过滤低频率的噪声，通常可以使用电解电容。建议把它们放在靠近电源端。 可以使用在电源线上串联铁氧体电感滤除高频噪声。因为串联的电阻非常小，除非电流非常大，这个方法可以产生非常小的(可以忽略的)直流损失。在高频时，它的电阻很大。 STM32F10x

本程序采用EVA中断启动ADC转换，级联模式6通道顺序采样： DSP28_Adc.c：

void InitAdc(void) {

unsigned int i;

AdcRegs.ADCTRL1.bit.RESET=1;

asm(\等待12个周期，复位adc模块 AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCBGRFDN=3;

for(i=0;i<10000;i++) asm(\能带隙和参考电路上电 AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCPWDN=1;

for(i=0;i<5000;i++) asm(\// 内核内的模拟电路上电 AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCCLKPS=15; //核时钟分频器 AdcRegs.ADCTRL3.bit.SMODE_SEL=0; //顺序采样模式

AdcRegs.ADCTRL1.bit.RESET=0;

AdcRegs.ADCTRL1.bit.SUSMOD=3;//仿真挂起时，序列发生器和其他轮询程序逻辑立即停止

AdcRegs.ADCTRL1.bit.ACQ_PS=0; //控制SOC脉宽 AdcRegs.ADCTRL1.bit.CPS=0; //内核时钟预分频

AdcRegs.ADCTRL1.bit.CONT_RUN=0; //启动停止模式到达EOS后序列发生器停止 AdcRegs.ADCTRL1.bit.SEQ_CASC=1; //级联模式，SEQ1和SEQ2作为单个16状态序列发生器工作

AdcRegs.MAX_CONV.bit.MAX_CONV=0x0005;

实验一 用状态机实现ADC0809的采样控制电路

一、实验目的：

学习用状态机对A/D转换器ADC0809的采样控制电路的实现。

二、原理说明：

ADC0809是CMOS的8位A/D转换器，片内有8路模拟开关，可控制8个模拟量中的一个进入转换器中。ADC0809的分辨率为8位，转换时间约100us，含锁存控制的8路多路开关，输出有三态缓冲器控制，单5V电源供电。

主要控制信号说明：如图1所示，START是转换启动信号，高电平有效；ALE是3位通道选择地址（ADDC、ADDB、ADDA）信号的锁存信号。当模拟量送至某一输入端（如IN1或IN2等），由3位地址信号选择，而地址信号由ALE锁存；EOC是转换情况状态信号（类似于AD574的STATUS），当启动转换约100us后，EOC产生一个负脉冲，以示转换结束；在EOC的上升沿后，若使输出使能信号OE为高电平，则控制打开三态缓冲器，把转换好的8位数据结果输至数据总线。至此ADC0809的一次转换结束了。

图1

三、实验内容：

1、利用MAX+plusII对例3-1进行文本编辑输入和仿真测试；给出仿真波形。最后进行引脚锁定并进行测试，硬件验证例3-1电路对ADC0809的控制功能。

2、根据附图

揭秘Σ-Δ ADC的工作原理

节选自Maxim应用笔记AN1870

石忠东 整理

摘要：本文深入介绍了Σ-Δ模拟数字转换器（ADC）的理论背景，特别强调了过采样，噪声整形，滤波和抽取等几个难于理解的有关数字信号的关键概念。

越来越多的应用，诸如过程控制、称重等，都需要高分辨率、高集成度和价格低廉的ADC。 新型Σ-Δ转换技术恰好可以满足上述需求。然而，很多设计者并不十分了解这种AD转换技术，因而更愿意选用传统的逐次比较（SAR）型ADC。

Σ-Δ转换器的模拟部分非常简单（类似于一个1位ADC），而数字部分要复杂得多，按照功能可划分为数字滤波和抽取单元。由于Σ-Δ型ADC更接近于数字器件，因而其制造成本非常低廉。

Σ-Δ ADC的工作原理

要理解Σ-Δ型ADC的工作原理，首先应对以下概念有所了解：过采样、噪声成形、数字滤波和抽取。

1. 过采样

首先，考虑一个传统ADC的频域传输特性。输入一个正弦信号，然后以频率fS采样，按照Nyquist定理，采样频率至少两倍于输入信号。

从FFT分析结果可以看到，一个单音和一系列频率分布于DC到fS2间的随机噪声，如图所示，这就是所谓的量化噪声，主要是由于有限的ADC分辨率而造成的。

频域

功率

信号

关于煤炭采样子样个数、采样量的规定

焦化片区

一、105皮带单种煤（J）

15分钟采一次样，每次采3㎏，每班汇集成一个总样，总量不得

少于30㎏

二、配煤仓单种煤：(J)

每个煤仓30分钟采一次样，每次采3㎏，每班汇集成一个总样，总量不得少于20㎏ 三、204、209皮带配合煤(J)

每条皮带30分钟采一次样，每次采1㎏，每班汇集成一个总样，总量不得少于10㎏。 四、炼焦入炉煤(J)

每班每次采样时所有煤孔逐个采取，每孔采0.5㎏，每次间隔30

分钟，每班汇集成一个总样，总量不得少于20㎏ 五、生产焦炭(Z)

20分钟采一次，每次5㎏，每小时汇集一个总样，总量不得少于

15㎏，检测焦炭全水分。 六、出厂焦炭(Z)

1. 焦场：10车一个横断面，一个横断面采10个点，每个点采5

㎏，每10车取样量不得少于50㎏，二个横断面即20车汇集成一个总样。

2. 焦仓：一车采一次，每次采5㎏，20车汇集成一个总样，总量不得少于100㎏（2大桶）。

洗煤片区

一、307皮带原煤（Z）

每条皮带15分钟采一次样，每次（采一个横断面即左、中、右算

一次）采3㎏，四条皮带2个小时汇集成一个总样，总量不得少于100㎏。（采样人员现场缩分至10㎏） 二、326

关于煤炭采样子样个数、采样量的规定

焦化片区

一、105皮带单种煤（J）

15分钟采一次样，每次采3㎏，每班汇集成一个总样，总量不得

少于30㎏

二、配煤仓单种煤：(J)

每个煤仓30分钟采一次样，每次采3㎏，每班汇集成一个总样，总量不得少于20㎏ 三、204、209皮带配合煤(J)

每条皮带30分钟采一次样，每次采1㎏，每班汇集成一个总样，总量不得少于10㎏。 四、炼焦入炉煤(J)

每班每次采样时所有煤孔逐个采取，每孔采0.5㎏，每次间隔30

分钟，每班汇集成一个总样，总量不得少于20㎏ 五、生产焦炭(Z)

20分钟采一次，每次5㎏，每小时汇集一个总样，总量不得少于

15㎏，检测焦炭全水分。 六、出厂焦炭(Z)

1. 焦场：10车一个横断面，一个横断面采10个点，每个点采5

㎏，每10车取样量不得少于50㎏，二个横断面即20车汇集成一个总样。

2. 焦仓：一车采一次，每次采5㎏，20车汇集成一个总样，总量不得少于100㎏（2大桶）。

洗煤片区

一、307皮带原煤（Z）

每条皮带15分钟采一次样，每次（采一个横断面即左、中、右算

一次）采3㎏，四条皮带2个小时汇集成一个总样，总量不得少于100㎏。（采样人员现场缩分至10㎏） 二、326

一、Sigma-Delta调制器结构及仿真

PSD Version201505300-20X: 3000Y: -12.3-40-60-80dB-100X: 3156Y: -110.6-120-140-160-18000.511.52Hz2.533.544.5x 105

幅值3000Hz 400mv 98dB

PSD Version20150530-20X: 3000Y: -18.32-40-60-80dB-100X: 2842Y: -106.6-120-1401500200025003000Hz350040004500

幅值200mV 88dB

PSD Version20150530-20X: 3000Y: -14.8-40-60dB-80X: 2921Y: -93.8-100-120-14050010001500200025003000Hz35004000450050005500

幅值300mv 76dB

二、抽取滤波器设计

PSD Version2015053070X: 3000Y: 67.3360504030dB20X: 6000Y: 14100-10-20-1000010002000Hz3000400050006000

正负

#include \ #include \ #include \

#include \#include \

int ConversionCount,f; int Voltage[1024],Vmax,Vmin,Vavr; //电压转换结果存储数组及一个周期内的采样值数组 float RMS=0,U0[1024],SV[]; //电压有效值 interrupt void adc_isr(void);

main() { InitSysCtrl(); //初始化时钟，CPU为15M,高速时钟Hspclk为1.5M DINT; //关闭中断

InitPieCtrl(); //初始化Pie寄存器

IER=0x0000; //禁止所有可屏蔽中断 IFR=0x0000;

InitPieVectTable(); //初始化Pie中断向量表

EALLOW; //打开寄存器写保护

PieVectTable.ADCINT=&adc_isr; //将Adc中断子程序的服务地址写入中断

信号的采样与重建

一、 设计目的和意义

通过用MATLAB对f(t)= 5sin(2*pi*30*t)+2sin(2*pi*60*t)+0.5sin(2*pi*90*t)进行设计仿真，让我们通过试验论证理论的正确性，同时学会使用并掌握MATLAB软件的使用，进一步熟悉掌握连续时间信号的傅立叶变换、采样定理等。

二、 设计原理

通过使用软件MATLAB对采样信号模拟仿真，进行采样、傅里叶变换通过数字图形对设计的F（T）显示，观察其形状变化。

1、时间的傅立叶变换：X(jw)=?x(t)e?jwtdt; （2-1）

???X(t)=1/2??X(jw)ejwtdw. （2-2）

????2、离散时间的傅立叶变换：X(e)=

jw?n???x[n]e?jwn; （2-3）

X[n]=1/2??X(ejw)ejwndw. （2-4）

2?3、采样定理：设x(t)是某一个带限信号，在|w|>Wm时，X（jw）=0。如果Ws:

什么是高精度定位？高精度定位的应用

一、高精度定位组成：

高精度定位系统包括定位基站、定位标签、位置解算服务器以及调度中心显示屏组成。可实时定位人员位置，多用于监狱、养老院、工厂、隧道等室内定位。

高精度定位系统应用软件支持PC端和移动端访问，并提供位置实时显示、历史轨迹回放、人员考勤、电子围栏、行为分析、多卡判断、智能巡检等功能。 二、什么是定位精度？

定位精度（PositionaIAccuracy）是空间实体位置信息（通常为坐标）与其真实位置之间的接近程度。

高精度定位系统采用UWB定位技术，通过TDOA到达时间差的算法实现三维定位，定位精度优于30cm，单区域支持多于1000张/秒的定位标签，精度高，容量大。

三、高精度uwb定位原理

高精度定位采用 TDOA（到达时间差原理），利用 UWB 定位技术测得定位标签相对于两个不同定位基站之间无线电信号传播的时间差，从而得出定位标签相

对于四组定位基站的距离差。

使用 TDOA 技术不需要定位标签与定位基站之间进行往复通信，只需要定位标签只发射或只接收 UWB 信号，故能做到更高的定位动态和定位容量。

恒高四维定位系统产品即使用 UWB-TDOA 技术实现了高精度、高动态、高容量、低功耗的定位