AD转换技术地发展历程及其趋势

模数转换电路发展历程模数转换电路（ADC）是一种将模拟信号转换为数字信号的电路。

它在现代电子设备中广泛应用，如通信系统、计算机、音频设备等。

随着技术的进步，ADC的发展历程也经历了几个重要的阶段。

第一个阶段是模拟到数字转换方法的初步发展。

在20世纪50年代和60年代，模拟到数字转换主要采用积分逐级比较（successive approximation）和双积分逐级比较（dual-slope integration）等方法。

这些方法实现了较低的分辨率和较慢的转换速度，但是在当时已经具备了一定的应用价值。

第二个阶段是装填和并行处理技术的引入。

到了20世纪70年代和80年代，随着半导体技术的发展，模数转换电路开始使用集成芯片。

在这个阶段，引入了装填技术，即对输入信号进行样本保持和并行处理，从而提高了转换速度和分辨率。

在这个阶段出现了很多重要的ADC芯片，例如美国Analog Devices公司的AD7541、AD574等。

第三个阶段是ΔΣ调制技术的应用。

到了20世纪90年代和21世纪初，随着微电子技术的飞速发展，ADC的性能有了很大的提高。

在这个阶段，ΔΣ调制技术被广泛应用于ADC，它通过过采样和数字滤波器实现了高精度和高速的转换。

这种技术在音频设备、通信系统等领域得到广泛应用。

此外，随着电子设备微型化的趋势，ADC也朝着小型化、低功耗的方向发展。

第四个阶段是混合信号ADC的崛起。

随着移动通信、无线通信和传感器技术的迅猛发展，对于混合信号芯片的需求越来越大。

因此，混合信号ADC也成为了当前ADC技术研究和应用的热点之一。

混合信号ADC是指将模拟信号和数字信号处理电路集成在一起的ADC，它可以实现更高的集成度和更低的功耗。

总的来说，随着技术的进步和需求的变化，模数转换电路经历了从初级的模拟到数字转换方法到装填和并行处理技术，再到ΔΣ调制和混合信号技术的发展，实现了从低分辨率、低速度到高分辨率、高速度的转换。

ad转换原理
AD转换原理是将模拟信号转换为数字信号的过程。

模拟信号是连续变化的信号，而数字信号是离散的信号。

AD转换器的主要作用是将模拟信号的幅度（电压、电流等）转换为数字形式，以便于数字电路进行处理和存储。

AD转换的过程包括采样、量化和编码三个步骤。

首先是采样，即将连续的模拟信号在一定时间间隔内取样，得到离散的采样值。

采样定理规定，采样信号的频率要满足最大信号频率的两倍以上，以保证能够完整地还原模拟信号。

接下来是量化，即将采样信号的振幅值量化为一系列离散的取值。

量化的目的是将连续的模拟信号离散化，采用有限的取值范围来表示模拟信号的幅度。

量化的过程中，根据量化精度（即量化位数）确定能表示的离散量化值的个数，位数越多表示的值越精确。

最后是编码，即将量化后的离散信号转换为数字代码。

编码器根据量化值的大小，将其转换为对应的二进制代码，以方便数字电路处理和存储。

编码的方式有多种，常用的编码方式包括二进制编码、格雷码等。

通过以上步骤，AD转换器将模拟信号转换为数字信号，以便于数字电路中进行进一步的处理和分析。

AD转换器在很多电子设备中广泛应用，比如音频设备、通信系统、传感器等。

ad转换的工作原理AD转换（Analog-to-Digital Conversion）是将模拟信号转换为数字信号的过程。

在现代电子设备中，AD转换是一项非常重要的技术，它广泛应用于通信、音频、视频、传感器等领域。

本文将介绍AD转换的工作原理，并探讨其在实际应用中的重要性和挑战。

一、AD转换的基本原理AD转换的基本原理是通过对连续的模拟信号进行采样和量化，将其转换为离散的数字信号。

这个过程可以分为三个主要步骤：采样、量化和编码。

1. 采样：采样是将连续的模拟信号在时间上进行离散化，以便能够对其进行处理和分析。

采样的频率决定了信号在时间上的离散程度，常用的采样频率有44.1kHz、48kHz等。

2. 量化：量化是将连续的模拟信号转换为一系列离散的取值。

量化的目的是将连续的信号分割为有限个离散级别，以便能够用有限的位数表示。

量化级别的数量决定了数字信号的精度，常用的量化级别有8位、16位、24位等。

3. 编码：编码是将量化后的离散信号转换为二进制码。

编码的目的是将离散的取值映射到对应的二进制数值，以便能够存储和处理。

常用的编码方式有二进制补码、格雷码等。

二、AD转换的重要性AD转换在现代电子设备中具有重要的作用，主要体现在以下几个方面：1. 信息传输：在通信系统中，模拟信号需要经过AD转换后才能被数字设备处理和传输。

例如，在手机通话过程中，声音信号经过手机内部的AD转换器转换为数字信号，然后通过网络传输到对方手机进行解码和播放。

2. 音频处理：在音频设备中，AD转换器将声音信号转换为数字信号后，可以对其进行各种处理，如音量调节、音效处理等。

这样一来，用户可以根据自己的需求调整音频效果，提升听觉体验。

3. 视频处理：在视频设备中，AD转换器将模拟的视频信号转换为数字信号后，可以对其进行压缩、编码、解码等处理，以便能够存储和传输。

这样一来，用户可以通过各种数字设备观看高清视频，享受更好的视觉效果。

4. 传感器应用：在传感器领域，AD转换器可以将各种模拟传感器输出的信号转换为数字信号，以便能够进行数字信号处理和分析。

AD_DA原理及主要技术指标AD/DA原理是指模拟信号与数字信号之间的转换过程，其中AD （Analog to Digital）指模拟信号转换为数字信号的过程，DA（Digital to Analog）指数字信号转换为模拟信号的过程。

AD转换过程主要包括采样、量化和编码三个阶段。

首先，采样是将连续的模拟信号按照一定的时间间隔进行离散化处理，其中的模拟信号也被称为连续时间信号。

采样频率是指每秒对模拟信号进行采样的次数，常用单位为Hz。

接下来是量化，即将连续的模拟信号转换为离散的数字量，其精度由量化位数决定，量化位数越高，精度越高。

最后是编码，将量化后的数字信号通过编码器转换为二进制码，以便能够在数字系统中进行传输和处理。

DA转换过程主要包括解码和重构两个阶段。

首先，解码是将二进制码转换为离散的数字量，采用解码器进行解码。

接下来是重构，即将离散的数字量转换为连续的模拟信号，其精度由重构位数决定，重构位数越高，精度越高。

最后通过滤波器对重构后的模拟信号进行滤波处理，以去除可能产生的噪声和失真。

主要技术指标包括采样频率、量化位数、重构位数和信噪比等。

采样频率是指每秒对模拟信号进行采样的次数，频率越高，能够更准确地还原原始模拟信号，但也需要更高的系统性能和硬件成本。

常用的采样频率有8kHz、16kHz、32kHz、44.1kHz、48kHz等。

量化位数是指将模拟信号转换为数字信号时，对信号幅值的离散级数。

例如，8位的量化位数可以表示256个离散级数，12位的量化位数可以表示4096个离散级数。

量化位数越高，数字信号的分辨率越高，能够更准确地还原原始信号。

重构位数是指将数字信号转换为模拟信号时，对数字量的精度。

与量化位数类似，重构位数越高，模拟信号的分辨率越高，能够更准确地还原原始信号。

信噪比（SNR）是模拟信号与数字信号之间的噪声水平，表示了有效信号与噪声之间的相对强度。

信噪比越高，数字信号的质量越好，表示数字信号中噪声所占比例较小。

DAC_ADC模数及数模转换器的发展综述1 概述随着数字技术，特别是计算机技术的飞速发展普及，在现代控制、通讯及检测领域中，对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。

由于系统的实际处理对象往往都是一些模拟量（如温度、压力、位移、图像等），要使计算机或数字仪表能识别和处理这些信号，必须首先将这些模拟信号转换成数字信号；而经计算机分析、处理后输出的数字量往往也需要将其转换成为相应的模拟信号才能为执行机构所接收。

这样，就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路——模数转换电路或数模转换电路。

能将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器（简称ADC转换器）；而将能反数字信号转换成模拟信号的电路称为数模转换器（简称DAC转换器），ADC转换器和DAC 转换器已经成为计算机系统中不可缺少的接口电路。

2 数模转换电路2.1 数模转换电路原理数字量是用代码按数位组合起来表示的，对于有权码，每位代码都有一定的权。

为了将数字量转换成模拟量，必须将每1位的代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的总模拟量，从而实现了数字—模拟转换。

这就是构成DAC转换器的基本思路。

2.2 数模转换电路的主要性能指标DAC转换器的主要性能指标有：转换速度、转换精度、抗干扰能力等。

在选用D/A转换器时，一般应根据上述几个性能指标综合进行考虑。

2.3 二进制加权架构从概念上讲，最简单的DAC采用的是二进制加权架构，在该架构中，将n个二进制加权元件（电流源、电阻器或电容器）进行组合以提供一个模拟输出（n = DAC分辨率）。

这种架构虽然最大限度地减少了数字编码电路，但MSB和LSB加权之间的差异却随着分辨率的增加而增大，从而使得元件的精确匹配变得很困难。

采用该架构的高分辨率DAC不仅难以制造，而且还对失配误差很敏感。

2.4 开尔文（Kelvin）分压器架构开尔文分压器架构由2的n次方个等值电阻器组成，与二进制加权法相比，这种架构简化了匹配处理（见图1）。

全球adc企业发展历史全球ADC（模数转换器）企业发展历史第一章：起步阶段ADC（模数转换器）是一种能够将模拟信号转换为数字信号的电子器件。

全球ADC企业的发展历史可以追溯到20世纪中叶。

在当时，电子技术的发展刚刚起步，ADC还处于实验室阶段。

不同国家的研究机构和大学开始尝试开发自己的ADC技术，并进行初步的应用研究。

第二章：技术突破与商业化随着电子技术的进一步发展，ADC技术也取得了重要突破。

20世纪60年代，美国的一家研究机构成功研制出了第一款商用ADC产品，并开始向市场推广。

这标志着ADC技术的商业化进程开始。

其他国家的企业也纷纷跟进，开始研发和生产自己的ADC产品。

第三章：全球市场竞争进入20世纪70年代，全球ADC企业的竞争逐渐加剧。

各家企业纷纷推出更加先进的ADC产品，提高转换精度和速度，并降低功耗和成本。

美国、日本和欧洲等地的企业成为全球ADC市场的主要竞争者，他们不断地进行技术创新和产品升级，以争夺市场份额。

第四章：技术革新与应用拓展在21世纪初，随着移动通信、数字音频、工业自动化等领域的快速发展，全球ADC企业面临着新的机遇和挑战。

为了满足不断增长的市场需求，企业们不断进行技术革新，推出了更高性能、更适用于特定应用场景的ADC产品。

同时，他们也积极探索新的应用领域，如医疗设备、汽车电子等。

第五章：全球合作与竞争格局随着全球化的进程，全球ADC企业之间的合作与竞争日益加剧。

一方面，各家企业通过技术交流、合作研发等方式加强合作，共同推动ADC技术的进步；另一方面，他们也在市场竞争中争夺地盘，推出具有竞争力的产品，争夺用户的青睐。

第六章：未来展望与挑战展望未来，全球ADC企业面临着新的机遇和挑战。

随着物联网、人工智能等领域的快速发展，对高性能、低功耗的ADC产品的需求将不断增加。

同时，新的技术和新的竞争者也将不断涌现，对现有企业构成挑战。

因此，全球ADC企业需要不断创新，加强合作，以应对未来的发展。

ad和da的原理
ad和da分别是模拟信号和数字信号之间的转换过程中使用的
缩写词。

AD转换过程，即模拟信号（Analog Signal）转换为数字信号（Digital Signal）。

在AD转换中，模拟信号首先通过采样（Sampling）将连续的模拟信号转换为离散的信号，然后通过
量化（Quantization）将离散信号的幅值转换为一系列离散的
数值，最后通过编码（Encoding）将这些数值转换为二进制数，以便在计算机系统中传输和处理。

DA转换过程，则是数字信号转换为模拟信号。

在DA转换中，数字信号通过解码（Decoding）将二进制数转换为一系列离散的数值，然后通过数字到模拟转换器（DAC，Digital-to-Analog Converter）将这些离散数值转换为连续的模拟信号，
最终得到模拟信号。

AD和DA的原理是基于模拟信号和数字信号的不同特性来实
现的。

模拟信号是连续的，在时间和幅值上都可以取任意值；而数字信号是离散的，只能取有限个数值。

AD转换将模拟信
号的连续性转换为离散性，通过采样和量化将模拟信号离散化为数字信号。

DA转换则将数字信号的离散性转换为连续性，
通过解码和DAC将数字信号还原为模拟信号。

AD和DA的应用广泛，例如在音频设备中，AD转换将模拟
声音信号转换为数字信号进行处理和存储，然后DA转换将数
字信号转换回模拟信号输出。

这样的转换能够实现高质量的音频处理和传输，在音乐、广播等领域发挥重要作用。

电路中的AD转换与DA转换在当今信息时代，电子设备已经渗透到我们生活的方方面面。

而这些电子设备的运作离不开AD转换（模数转换）和DA转换（数模转换）这两个关键环节。

本文将介绍AD转换和DA转换的原理、应用以及相关技术发展。

一、AD转换AD转换是模拟信号转换为数字信号的过程。

在电子设备中，传感器等设备输出的信号多为模拟信号，需要通过AD转换将其转换成数字信号，才能由电子器件进行处理和存储。

AD转换器通常由采样器、量化器和编码器组成。

采样器的作用是将模拟信号在一定的时间间隔内取样，量化器将取样的模拟信号分成有限个离散值进行量化，编码器将量化后的离散值转换成二进制数字信号。

通过这一过程，AD转换器能够将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。

AD转换器广泛应用于各个领域，如音频、视频、电力系统等。

在音频领域，AD转换器用于将声音等模拟信号转换为数字信号，实现录音、播放等功能。

在电力系统中，AD转换器用于电能计量、监测等方面。

二、DA转换DA转换是数字信号转换为模拟信号的过程。

数字信号由计算机或其他数字系统处理和存储，而大部分外围设备如音箱、显示器等则需要模拟信号进行驱动。

DA转换器通常由数字信号输入端和模拟输出端组成。

数字信号输入端接收来自计算机或其他数字系统的数字信号，将数字信号按照一定的波形进行放大、滤波等处理后，经过模拟输出端输出为模拟信号。

这样，数字系统生成的数字信号便可以控制外围设备的模拟输出。

DA转换器广泛应用于音频设备、显示设备等领域。

在音频设备中，DA转换器用于将计算机中存储的音频文件转换为模拟信号，通过音箱输出高质量的音乐。

在显示设备中，DA转换器则将计算机生成的数字图像信号转换为模拟信号，驱动显示器显示各种图像。

三、技术发展随着科技的不断进步，AD转换与DA转换技术也得到了快速的发展与创新。

目前，高速、高精度、低功耗、小型化是AD转换与DA转换技术的发展方向。

在AD转换技术方面，新型的Delta-Sigma调制技术、超大规模集成电路技术等被广泛应用，提高了AD转换器的精度和信噪比。

ad转换器工作原理
AD转换器是将模拟信号转换为数字信号的电子器件。

它的工作原理可以简要描述为以下几个步骤：
1. 采样：AD转换器首先将连续的模拟信号进行采样，即在一定的时间间隔内获取模拟信号的离散样本。

采样过程中，模拟信号的幅度会被量化为一组离散的数值。

2. 量化：在量化阶段，AD转换器将每个采样点的模拟信号幅度映射到一组数字取值中。

这个过程中，AD转换器使用一组固定的量化电平，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

量化电平的数目和分辨率决定了转换器的精度。

3. 编码：量化后的数字信号需要进行编码，将其转换为二进制形式的数字信号。

编码过程中，AD转换器使用二进制编码方式，将每个量化后的数字信号映射到相应的二进制编码。

4. 输出：经过采样、量化和编码后，AD转换器将数字信号输出到接收端，供后续数字系统进行处理和分析。

输出的数字信号可以被用于数字信号处理、存储和传输等应用。

需要注意的是，AD转换器的性能受到多种因素的影响，如采样率、分辨率、信噪比等。

较高的采样率和分辨率可以提高转换器的精度和灵敏度，而较低的信噪比可能会导致转换过程中的误差和失真。

因此，在实际应用中，需要根据具体需求选择适合的AD转换器。

ADC研究背景意义现状及发展趋势ADC（Analog-to-Digital Converter）是模拟到数字转换器的英文缩写。

它是一种电子设备，能够将模拟信号转换为对应的数字信号。

ADC在现实生活中广泛应用于多个领域，包括通信、医疗、测量仪器等。

本文将从研究背景、意义、现状和发展趋势四个方面来探讨ADC的发展。

研究背景：ADC的研究起源于20世纪50年代，当时电子技术的快速发展需要将模拟信号转换为数字信号，以便进行数字信号处理和存储。

最初的ADC是基于模拟电路设计的，随着技术的进步，出现了数字电路设计的ADC。

近年来，随着移动通信和物联网技术的快速发展，对高速、高精度、低功耗的ADC的需求越来越大，促使ADC技术不断创新和发展。

意义：ADC在现代电子设备中具有重要的意义。

首先，它能将模拟信号转换为数字信号，为数字信号处理提供输入。

其次，ADC在通信领域起到了连接模拟世界和数字世界的桥梁作用，将模拟信号转换为数字信号后进行数字信号处理和传输。

此外，在医疗领域，ADC的应用使得医学图像和信号可以被数字设备进行处理和分析，提高了医疗诊断的准确性和效率。

现状：目前，ADC技术已经非常成熟，从最早的低速、低精度的ADC发展到今天的高速、高精度的ADC。

常见的ADC类型包括逐次逼近型（SAR）ADC、逐量积累型（Sigma-Delta）ADC和平行型ADC。

其中，SAR ADC是应用最广泛的一种类型，具有简单的架构、低功耗、较高的分辨率和转换速度。

发展趋势：在未来，ADC的发展将朝着以下几个方向发展。

首先，高速高精度的ADC将是一个主要的发展趋势。

随着通信技术的进步，对高速数据传输和处理的需求越来越大，ADC需要具备更高的转换速度和更精确的分辨率。

其次，低功耗的ADC也是未来的发展方向，特别是在物联网设备、传感器网络等大规模应用中，低功耗是一个非常重要的考虑因素。

此外，集成度的提高也是ADC的发展方向之一，通过集成更多的功能和特性，实现更小的尺寸和更高的性能，满足现代电子设备的需求。

高速ADC发展随着计算机技术、通信技术和微电子技术的高速发展，大大促进了ADC技术的发展，ADC作为模拟量与数据量接口的关键部件，广泛应用于各领域，在信息技术中起着重要作用。

ADC同计算机一样，经历了低速到高速的发展过程。

ADC的低速(转换时间大于300uS )结构有积分型、斜坡型、跟踪型;ADC的中速(转换时间在1uS-300uS )结构有逐次逼近型;ADC的高速(转换时间小于于1uS)结构有闪烁型、分区式以及高分辨率结构的∑-△型。

这些不同的结构满足了实际应用的广泛性和多样性的需求，其中高速ADC已成为决定诸如雷达、通信、电子对抗、航天航空、导弹、测控、地展、医疗、仪器仪表、图象、高性能控制器及数字通信系统等现代化电子设备性能的重要环节。

末端应用中的趋势表明：OEM们仍在追求更高的速度和分辨率以及更低的失真、损耗及更小的尺寸和更低成本。

但转换器设计者并没有为满足客户的这些需求开发出全新的架构，实际上也很少有设计者这么做。

相反，现有架构的发展已经远远超出了其发明者的想象，继续在IC 业的一个竞争非常激烈的领域中快速发展。

这种发展一直是很迅速的。

例如，在EDN杂志的最近一次高速ADC调查中，正在出售的最快速12比特转换器是Analog Devices公司的AD9433。

AD9433 运行速度是125MS/s，功率是1.25W，带宽是750MHz。

而在我们目前的调查中，至少有5 家制造商已在提供速度范围在125MS/s ~ 1GS/s的器件，分辨率与速度有关，为8比特~14比特。

前次调查情况是，最快的转换器多数是建立在基于SAR（逐次逼近寄存器）的架构或流水线架构上的。

长期以来一直是大学研究课题的高速Δ-Σ结构，正开始填补SAR 在商用市场中留下的空白。

随着厂商以迅猛的速度“争当第一”，产品推出的速度似乎正在加快。

糟糕的是，在产品发布后的几个季度，厂商提供的只是一些初步的数据表。

初步的数据表并非只有坏处。

AD转换及其原理AD转换器（Analog-to-Digital Converter，简称ADC）是将模拟信号转换为数字信号的电子设备。

在现代电子技术中，AD转换器广泛应用于各种领域，如通信、计算机、仪器仪表、医疗设备等。

AD转换的原理是利用一定的电路和算法将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

整个转换过程可以分为三个步骤：采样、量化和编码。

首先是采样过程，即将模拟信号在时间上离散取样。

采样的目的是为了获取一定时间段内的模拟信号的定量表示。

采样率是衡量采样的频率，通常用赫兹（Hz）来表示。

根据采样定理，采样率应该至少是被采样信号中最高频率成分的两倍，以避免采样失真。

接下来是量化过程，即将采样得到的模拟信号转换为离散的数字信号。

采样得到的信号是连续变化的，而存储和处理数字信号时需要离散的数值。

因此，量化是将连续的模拟信号按照一定的规则映射到离散的数字值。

常见的量化方式有线性量化和非线性量化。

线性量化根据信号的幅值和量化级别来进行映射，而非线性量化则根据信号的幅值和概率分布进行映射。

最后是编码过程，即将量化得到的数字信号转换为二进制码。

编码的目的是为了方便数字信号的存储和处理。

常用的编码方式有二进制编码和格雷码。

二进制编码是将每个数字信号对应的离散值用二进制数表示，格雷码则是相邻离散值的编码只有一个位数的变化，以减少编码转换时可能引入的错误。

AD转换器的实现方式有许多种，常见的包括逐次逼近型、并行型和积分型等。

逐次逼近型AD转换器是一种非常常见且常用的转换方式。

它的工作原理是通过逐步逼近的方式将模拟信号与一系列已知的参考电压进行比较，以确定最接近的数字值。

逐次逼近型AD转换器的精度一般由比较次数决定，比较次数越多，精度越高，但转换速度会降低。

除了转换方式，AD转换器的精度也是一个重要的指标。

精度指的是数字输出值和实际输入值之间的误差大小。

常见的精度指标有位数（bit）和有效位数（ENOB）等。

位数是指AD转换器的输出位数，通常越高精度越高，有效位数是指真正用于表示输入信号的有效位数，它比位数少一些，因为AD转换器的输出范围往往比输入信号的范围大一些。

目录1 引言 (3)2 A/D转换器的发展历史 (3)3 A/D转换技术的发展现状 (4)3.1 全并行模拟/数字转换 (4)3.2 两步型模拟/数字转换 (4)3.3 插值折叠型模拟/数字转换 (5)3.4 流水线型模拟/数字转换 (6)3.5 逐次逼近型模拟/数字转换 (7)3.6 Σ-Δ模拟/数字转换 (8)4 A/D转换器的比较与分类 (9)5 A/D转换技术的发展趋势 (10)A/D转换电路的外特性研究以及A/D转换技术的发展历程和趋势1 引言随着电子产业数字化程度的不断发展，逐渐形成了以数字系统为主体的格局。

A/D转换器作为模拟和数字电路的接口，正受到日益广泛的关注。

随着数字技术的飞速发展，人们对A/D转换器的要求也越来越高，新型的模拟/数字转换技术不断涌现。

本文主要介绍了当前几种常用的A/D转换技术；并通过对数字技术发展近况的分析，探讨了A/D转换技术未来的发展趋势。

2 A/D转换器的发展历史计算机、数字通讯等数字系统是处理数字信号的电路系统。

然而，在实际应用中，遇到的大都是连续变化的模拟量，因此，需要一种接口电路将模拟信号转换为数字信号。

A/D转换器正是基于这种要求应运而生的。

1970年代初，由于MOS工艺的精度还不够高，所以模拟部分一般采用双极工艺，而数字部分则采用MOS工艺，而且模拟部分和数字部分还不能做在同一个芯片上。

因此，A/D转换器只能采用多芯片方式实现，成本很高。

1975年，一个采用NMOS工艺的10位逐次逼近型A/D转换器成为最早出现的单片A/D转换器。

1976年，出现了分辨率为11位的单片CMOS积分型A/D转换器。

此时的单片集成A/D转换器中，数字部分占主体，模拟部分只起次要作用；而且，此时的MOS工艺相对于双极工艺还存在许多不足。

1980年代，出现了采用BiCMOS工艺制作的单片集成A/D转换器，但是工艺复杂，成本高。

随着CMOS工艺的不断发展，采用CMOS工艺制作单片A/D转换器已成为主流。

AD转换器的介绍在仪器仪表系统中，常常需要将检测到的连续变化的模拟量如：温度、压力、流量、速度、光强等转变成离散的数字量，才能输入到计算机中进行处理。

这些模拟量经过传感器转变成电信号（一般为电压信号），经过放大器放大后，就需要经过一定的处理变成数字量。

实现模拟量到数字量转变的设备通常成为模数转换器（ADC）,简称A/ D。

随着集成电路的飞速发展，A/D转换器的新设计思想和制造技术层出不穷。

为满足各种不同的检测及控制需要而设计的结构不同、性能各异的A/D转换器应运而生。

下面讲讲A/D转换器的基本原理和分类根据A/D转换器的原理可将A/D转换器分成两大类。

一类是直接型A/D转换器，将输入的电压信号直接转换成数字代码，不经过中间任何变量；另一类是间接型A/D转换器，将输入的电压转变成某种中间变量（时间、频率、脉冲宽度等），然后再将这个中间量变成数字代码输出。

尽管A/D转换器的种类很多，但目前广泛应用的主要有三种类型：逐次逼近式A/D转换器、双积分式A/D转换器、V/F变换式A/D转换器。

另外，近些年有一种新型的Σ-Δ型A/D转换器异军突起，在仪器中得到了广泛的应用。

逐次逼近式A/D转换器的基本原理是：将待转换的模拟输入信号与一个推测信号进行比较，根据二者大小决定增大还是减小输入信号，以便向模拟输入信号逼进。

推测信号由D/A转换器的输出获得，当二者相等时，向D/A转换器输入的数字信号就对应的时模拟输入量的数字量。

这种A/D转换器一般速度很快，但精度一般不高。

常用的有A DC0801、ADC0802、AD570等。

双积分式A/D转换器的基本原理是：先对输入模拟电压进行固定时间的积分，然后转为对标准电压的反相积分，直至积分输入返回初始值，这两个积分时间的长短正比于二者的大小，进而可以得出对应模拟电压的数字量。

这种A/D转换器的转换速度较慢，但精度较高。

由双积分式发展为四重积分、五重积分等多种方式，在保证转换精度的前提下提高了转换速度。

ADC研究背景意义现状及发展趋势1研究背景 (1)2 研究现状和发展趋势 (2)①向高性能方向发展 (4)②向单电源、低电压、低功耗方向发展 (4)③向单片化方向发展 (4)④单CMOS工艺 (4)⑤向混合信号处理芯片方向发展 (4)3 研究的研究意义 (5)1研究背景随着现代科学技术的迅猛发展, 集成电路技术得到了快速的发展，数字信号处理技术越来越成熟，我们现在可以使用强大、灵活而可靠的数字信号处理(DSP)器来对模拟信号的数字形式进行处理，因此，数字系统已广泛应用于各种学科领域及我们的日常生活中。

数字信号近年来的飞速发展显示了对数字信号的处理相对于直接对模拟信号进行处理有极大的优势。

数字信号比模拟信号易于处理，主要是由于以下几个原因：①数字信号准确性高；②数字信号易于保存在媒介上而同时很少产生失真和丧失完整性；③数字信号序列便于传输，而且对于复杂的信号处理，数字电路更易于实现，而用模拟电路往往很难甚至无法实现；④数字电路一般比模拟电路价格低廉，特别是大规模集成电路工艺的发展使数字处理的速度越来越高，集成的功能越来越多，实现成本越来越低。

我们处在一个数字时代，各种数字系统都只能对输入的数字信号进行处理,其输出信号也是数字信号，但我们的视觉、听觉、感觉、嗅觉等所感知的却是一个模拟世界。

如何将数字世界与模拟世界联系在一起，正是模拟数字转换器(ADC)和数字模拟转换器(DAC)大显身手之处。

任何一个信号链系统，都需要传感器来探测来自模拟世界的电压、电流、温度、压力等信号。

这些传感器探测到的信号量被送到放大器中进行放大，然后通过ADC把模拟信号转化为数字信号，经过处理器、DSP或FPGA信号处理后，再经由DAC还原为模拟信号。

所以ADC 和DAC在信号链的框架中起着桥梁的作用，即模拟世界与数字世界的一个接口。

图1是信号链系统框图。

图1 信号链系统框图一个信号链系统主要由传感器、模数转换器、信号处理与控制系统、数模转换器组成。