片上ADC/DAC實現(xiàn)精度可調(diào)ADC的方案

　　式中，VIN是輸入電壓，VDAOUT是當(dāng)ADC的輸入電壓處于量程范圍之內(nèi)時DAC電壓，VDAO是ADC輸入電壓。

　　由式(2)可知，當(dāng)DAC的輸出電壓和ADC的輸入電壓剛好達(dá)到最大值3 V時，輸入電壓為59.1 V，此電壓值為系統(tǒng)可測量的最大輸入電壓值。由此可見輸入電壓的測量范圍是0～59.1 V。

　　2)ADC分辨率的計算方法 當(dāng)DAC的輸出為零時，即VDAOUT=0時，由式(2)可知輸入電壓VIN與VADO的電壓的關(guān)系為：

　　VIN=VADO/10。MCU的ADC位數(shù)是1O位、最大輸入電壓是3 V。因此，ADC分辨率為0.292 mV。

　　3)實現(xiàn)17位ADC根據(jù)輸入電壓最大值與ADC分辨率的比值計算出此電路圖實現(xiàn)的ADC的位數(shù)。由59.1/(0.292x10-3)=202 397=217.6，可以看出此電路實現(xiàn)了17位的ADC。

　　2.2 調(diào)節(jié)測量輸入電壓范圍的方法

　　因為VADO和VDAOUT的最大值都是3 V，由式(2)可知，可測量的最大輸入電壓值是由R100、R103、R116、R109決定的。改變R100與R103的比值會影響ADC的測量精度，因此，調(diào)節(jié)測量輸入電壓范圍主要是通過調(diào)節(jié)R116與R109的比值。由式(2)容易看出，當(dāng)R116增加時，測量電壓輸入范圍增加，R109增加時測量電壓輸入范圍減小。

　　2.3 實現(xiàn)10～20位精度可調(diào)ADC的方法

　　由17位ADC的實現(xiàn)過程可知，此電路實現(xiàn)ADC的位數(shù)是由測量輸入電壓最大值和ADC的分辨率決定的。所以在改變ADC的位數(shù)時，要通過改變測量輸入電壓范圍或者ADC分辨率。但是，系統(tǒng)測量輸入電壓范圍是固定的。因此，可通過改變ADC分辨率實現(xiàn)ADC的位數(shù)改變。

　　1)調(diào)節(jié)ADC分辨率的方法當(dāng)DAC的輸出電壓為零時，將式(2)化簡為式(3)：

　　由式(3)可知，當(dāng)MCU的ADC變化一個電壓刻度值時，VIN變化6R100/R103。ADC位數(shù)是10位、最大輸入電壓是3 V。因此，ADO分辨率為3 V/1 024=2.92 mV，ADC的分辨率為2.92x10-3x6R100/R103。由此可見，R100增加時，分辨率下降;R103增加時，分辨率提高。

　　2)實現(xiàn)10～20位精度可調(diào)ADC通過可測量的輸入電壓最大值與要實現(xiàn)的ADC的位數(shù)可計算出ADC的分辨率，再通過式(3)可求出R100與R103的比例關(guān)系。按照R100與R103的