### IEEE Standard for Terminology and Test Methods for Analog-to-Digital Converters (Std 1241-2010) #### 标准概述 IEEE Std 1241-2010 是一项针对模拟到数字转换器（Analog-to-Digital Converters, ADC）的专业标准文档，它旨在为ADC的设计、测试与评估提供统一的技术术语和测试方法。该标准由IEEE（电气与电子工程师学会）制定，并在2010年进行了修订。 #### 重要性与目的 该标准的重要性在于其为ADC领域提供了一个统一的标准框架，这对于提高不同制造商之间产品性能的可比性具有重要意义。此外，它还能够帮助工程师和研究人员更好地理解ADC的工作原理、特性和性能指标，从而指导产品的设计、选择与应用。 #### 主要内容 ##### 1. **基本概念与术语** 该标准定义了一系列与ADC相关的专业术语，包括但不限于： - **量化**：将连续变化的模拟信号转换成离散数值的过程。 - **采样**：在特定时间点上获取模拟信号值的过程。 - **量化误差**：实际输出值与理想输出值之间的差异。 - **满量程范围**：ADC可以准确表示的最大输入信号范围。 - **分辨率**：ADC能区分的最小输入信号变化。 - **位数**：用以表示ADC输出的二进制位数，通常用来衡量分辨率。 - **信噪比（SNR）**：有效信号与噪声信号功率之比。 ##### 2. **测试方法** IEEE Std 1241-2010 中详细规定了多种用于测试ADC性能的方法，包括但不限于： - **直流特性测试**：如非线性度、失调电压、增益误差等。 - **交流特性测试**：如信号带宽、采样率、量化误差等。 - **动态特性测试**：如信噪比（SNR）、总谐波失真（THD）、无杂散动态范围（SFDR）等。 - **稳定性测试**：如温度稳定性、电源稳定性等。 ##### 3. **背景知识与理论基础** 该标准还提供了关于ADC的基本背景知识和技术理论，帮助用户更好地理解ADC的工作原理及其关键参数的意义。例如： - **量化理论**：讨论了量化过程中的误差来源及如何减小这些误差。 - **采样理论**：解释了采样频率与信号频率之间的关系，以及奈奎斯特采样定理。 - **转换原理**：介绍了不同类型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ调制型等）的工作原理。 ##### 4. **案例研究与附录** 标准中还包括了一些具体的案例分析和附录，例如对特定ADC参数的详细解释以及相关的图表和图形。这些内容有助于加深对标准中所涉及技术细节的理解。 #### 结论 IEEE Std 1241-2010 是一个全面而详尽的ADC标准，它不仅为ADC的设计和测试提供了统一的术语体系，而且还详细规定了各种测试方法，帮助工程师们更好地理解和评估ADC的性能。这一标准对于推动ADC技术的发展、促进产品性能的一致性和互操作性都具有重要的意义。无论是对于ADC的研究者、设计师还是使用者来说，熟悉并遵循这一标准都是非常必要的。

本资源详细介绍如何使用 STM32 单片机实现 ADC 模拟信号采集，并通过数据解析后利用串口发送到上位机显示的完整实现。内容包括 STM32 ADC 配置、DMA 数据采集、数据解析方法，以及通过串口输出结果的完整代码和工程文件。适用于初学者和需要快速搭建 ADC 信号采集系统的开发者。 详细描述 1. 适用范围 硬件平台：STM32 系列单片机（以 STM32F103 为例，但可移植到其他 STM32 系列）。 开发工具：Keil MDK 或 STM32CubeIDE。 功能模块： ADC 信号采集（单通道、多通道支持）。 数据解析（去抖动、滤波、代码中注释）。 串口通信，实时发送数据到上位机。 2. 功能说明 ADC 信号采集： 使用 STM32 内部的 ADC 模块，支持单通道或多通道采集。 配置 ADC 转换频率和采样分辨率（12 位精度）。 串口发送： 将解析后的数据通过 UART 发送至上位机。 支持常用波特率设置（如 9600、115200）。 数据格式：十六进制、ASCII 格式可选。

FMC ADC12D2000RF 模块，忍痛出射频直接采集FMC ADC模块，模块基于Ti公司高端ADC12D2000RF芯片，芯片为单通道4GSPS，双通道2GSPS，12bit分辨率，这款芯片国内是封锁的，绝版。 忍痛出。 提供开发包，数据手册，接口VHDL源代码，驱动程序，上位机MATLAB调用代码，非常优秀。 Ti公司推出的ADC12D2000RF是一款高性能的模数转换器（ADC），其设计用于支持高速射频直接采样应用。该芯片具备单通道采样速率高达4GSPS（千兆样点每秒）和双通道采样速率高达2GSPS的性能，以及12bit的高分辨率。ADC12D2000RF适用于需要处理高速和高精度信号的领域，例如雷达、无线通信、卫星通信和测试测量设备。 由于其卓越的技术规格，ADC12D2000RF芯片在国内市场具有较高的应用价值和稀缺性，甚至出现了封锁和供应紧张的情况。这种芯片在市场上已经成为绝版，因此，即使是企业或个人在遇到库存或项目变动时，也十分不舍地出售这类产品。 FMC ADC12D2000RF模块利用了这款ADC12D2000RF芯片的高性能，面向开发者提供了全面的开发支持。模块附带了一系列的开发资源，包括开发包、数据手册、接口VHDL源代码、驱动程序，以及MATLAB调用代码。这些资源的提供大大降低了用户进行开发的门槛，缩短了产品开发周期，提高了开发效率。 在技术应用方面，该模块的高采样率和高分辨率特点使其在多种应用领域具备显著优势。例如，在无线通信领域，它可以帮助工程师设计出能够应对快速信号变化的通信系统。在雷达系统中，高采样率可以确保捕获快速运动目标的信号，而高分辨率则有助于区分小的信号差异。在测试和测量设备中，这类模块能够准确地捕捉到信号的细节，用于分析和验证复杂电路和系统的性能。 另外，该模块还可能适用于电子对抗、光通信、频谱分析、软件定义无线电等专业领域，为这些领域内的工程师和研究者提供重要的技术支持。 根据文件提供的图片文件列表，可见该模块的文档和资料中不仅包括了技术描述文档，还可能包含了相关的图片，这些图片可能涉及模块的实物图、电路板设计图或信号分析图等，用以帮助用户更好地理解模块的外观、结构和功能。 值得一提的是，由于该模块采用了性能优异的ADC芯片，因此其市场价格可能较高，对于预算有限的用户来说，提供完整的开发支持和文档资源，能够在一定程度上弥补成本上的支出，使得用户能够更专注于产品设计和应用开发。 FMC ADC12D2000RF模块集合了高性能ADC芯片、全面的开发支持和丰富的技术文档，使其成为了在射频直接采样领域内不可多得的开发工具，尤其适合那些对信号处理有高要求的应用场合。尽管这款芯片在国内供应紧张，但模块提供的完备资源为用户提供了极大的便利，有助于加速高性能电子设备的开发进程。

在雷达、导航等军事领域中,由于信号带宽宽，要求ADC的采样率高于30MSPS,分辨率大于10位。目前高速高分辨率ADC器件在采样率高于10MSPS时,量化位数可达14位,但实际分辨率受器件自身误差和电路噪声的影响很大。在数字通信、数字仪表、软件无线电等领域中应用的高速ADC电路,在输入信号低于1MHz时,实际分辨率可达10位,但随输入信号频率的增加下降很快,不能满足军事领域的使用要求。 ADC（Analog-to-Digital Converter）是将模拟信号转换为数字信号的关键部件，在现代电子系统中扮演着至关重要的角色。高速高分辨率ADC尤其在雷达、导航等军事领域中有着广泛的应用，因为这些系统通常需要处理宽频带信号，对ADC的采样率和分辨率有较高要求。通常，采样率需超过30MSPS（百万样本每秒），分辨率至少为10位。当前的高速高分辨率ADC技术已经能够实现超过10MSPS采样率时的14位量化位数。 然而，实际分辨率受到ADC器件本身的误差和电路噪声的影响。在数字通信、数字仪表和软件无线电等领域，当输入信号频率较低时，例如低于1MHz，可以达到10位的分辨率，但随着输入信号频率的增加，分辨率会迅速下降，无法满足军事应用的需求。 本篇文章重点探讨了在不依赖过采样、数字滤波和增益自动控制等高级技术的情况下，如何提高高速高分辨率ADC的实际分辨率，以最大程度地接近ADC器件自身的理论分辨率，进而提升ADC电路的信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）。 ADC的信噪比是衡量其性能的重要指标，它直接影响到转换结果的精度。有效位数（Effective Number of Bits, ENOB）常用来表示ADC的实际分辨率。对于不采用过采样的情况，ENOB与ADC的信噪失真比（SINAD）有关，公式(1)给出了ENOB与SINAD的关系。SNR则是指输入信号有效值与ADC输出信号噪声的有效值之比，它与总谐波失真（THD）有关。当THD恒定时，SNR越高，ENOB越大。 影响ADC SNR的因素众多，包括量化误差（量化噪声）、非线性误差（如积分非线性误差INL和微分非线性误差DNL）、孔径抖动以及热噪声等。量化误差是ADC固有的，非理想ADC的量化间隔不均匀（DNL）会导致SNR下降。孔径抖动是由采样时钟不稳定引起的，它导致信号采样不一致，进而引入误差。热噪声源自半导体器件内部的分子热运动。 理想ADC的SNR可以通过计算量化噪声与输入信号电压有效值的比例得到，而实际ADC的SNR还会受到DNL、孔径抖动和热噪声等的影响。DNL会导致量化间隔不均匀，从而增加噪声；孔径抖动引起信号非均匀采样，增加误差；热噪声主要来源于半导体材料的热运动，对SNR也有负面影响。 通过深入理解这些影响因素，并在电路设计和器件选择上进行优化，文章中提出了一种高速高分辨率ADC电路。实测结果显示，当输入信号频率分别为0.96MHz和14.71MHz时，该电路的实际分辨率分别达到了11.36位和10.88位，显著提高了在高频信号下的转换精度。 提高ADC的信噪比和实际分辨率是一项复杂的任务，涉及到理论分析、电路设计和器件选择等多个层面。通过不断优化，可以克服高速高分辨率ADC在处理高频信号时分辨率下降的问题，从而更好地服务于军事和其他对信号质量有严格要求的领域。

This dissertation proposes three circuit design techniques for successive-approximation register (SAR) analog-to-digital converters (ADCs). According to the measurement results of the proof-of-concept prototypes, the proposed techniques are able to improve the operating speed and achieve excellent energy efficiency. The proposed techniques and chip measurement results are sketched as follows: The first technique is a monotonic capacitor switching procedure. Compared to converters that use the conventional procedure, the average switching energy and total sampling capacitance are reduced by about 81.3% and 50%, respectively. A 10-bit, 50-MS/s SAR ADC with the proposed monotonic capacitor switching procedure is implemented in a 0.13-μm 1P8M CMOS technology. The prototype ADC consumes 0.92 mW from a 1.2-V supply, and the effective number of bit (ENOB) is 8.48 bits. The resulting figure of merit (FOM) is 52 fJ/conversion-step. However, the signal-dependent offset caused by the variation of the input common-mode voltage degrades the linearity of ADC. We proposed an improved comparator design to avoid the linearity degradation. Besides, to avoid a clock signal with frequency higher than sampling rate, we used an asynchronous control circuit to internally generate the necessary control signals. The revised prototype is also implemented in a 0.13-μm 1P8M CMOS technology. It consumes 0.826 mW from a 1.2-V supply and achieves an ENOB of 9.18 bits. The resultant FOM is 29 fJ/conversion-step.

设计了一个高速电压比较器，比较器由前置放大器和带复位端的动态比较器组成。采用charted 公司的0.35um/3.3v 模型，通过CADENCE 进行模拟仿真，电路获得了高速、高分辨率的特性。在100Ms/s 的工作频率下电路消耗0.29mw 的功耗，并且具有6.5mv 的低失调电压。因此，该电压比较器可适用于流水线ADC。

Sigma-Delta ADC Matlab模型集合：包含CTSD调制器、FFT分析、动态静态特性仿真与教程，方便入门学习,Continuous-Time Sigma-Delta ADC Matlab模型集成包：实例丰富，涵盖多种MATLAB代码与Simulink模型,Sigma-Delta ADC Matlab Model 包含实例和说明，多种MATLAB代码和simulink模型都整合在里面了。 包含一个3rd 3bit-9level 10MHz 400MSPS CTSD Modulator Matlab Simulink Model 模拟ic设计，adc建模 ADC的动态fft，静态特性inl、dnl仿真 教程，动态静态参数分析。 东西很多，就不一一介绍了。 打开有惊喜 Continuous-Time Sigma-Delta ADC Matlab Model，有的地方也不是特别严谨，不过可以方便入门学习。 这是一个3rd 3bit-9level 10MHz 400MSPS CTSD Modulator Matlab Simulink Model，包含： 1. CTSDM_3rd3

ADS54J60高速采集卡：原理图、PCB、代码及FPGA源码集成，4通道1Gbps 16bit高速ADC与直接制板功能,ADS54J60高速采集卡：四通道FMC子卡原理图、PCB及FPGA源码设计，直接制板应用,ADS54J60 高速采集卡 FMC 1G 16bit 4通道 采集子卡 FMC子卡 原理图&PCB&代码 FPGA源码 高速ADC 可直接制板 ,核心关键词：ADS54J60; 高速采集卡; FMC 1G 16bit 4通道; 采集子卡; FMC子卡; 原理图; PCB; 代码; FPGA源码; 高速ADC; 可直接制板。,“基于FPGA的高速采集子卡设计：ADS54J60四通道FMC 1G ADC板”

标题中的“AD9265-125资料”指的是ADI公司生产的AD9265，这是一款16位、125兆采样率（Msps）的模数转换器（ADC）。这款器件在高性能数据采集系统、通信基础设施、医疗成像和其他需要高速、高精度信号处理的应用中非常常见。其125Msps的采样率意味着它能够快速捕获和转换模拟信号，而16位分辨率则确保了转换结果的精确性。 描述中提到的“包含程序代码，原理图，PCB文件”，这些是设计和实现基于AD9265系统的必要组成部分： 1. **程序代码**：可能包括驱动程序和应用程序代码，用于与AD9265交互，配置其工作模式，读取转换结果，并可能包含特定应用的算法，如滤波或信号处理。 2. **原理图**：展示了AD9265与其他组件如何在电路中连接，包括电源、时钟源、数字输入/输出接口以及任何必要的支持电路，如抗混叠滤波器和采样保持电路。 3. **PCB文件**：包含了电路板布局信息，指示了元器件的位置和布线路径，确保电路性能、电磁兼容性和热管理的优化。 标签中的“ADC模块”、“高速度”和“高精度”是AD9265的核心特性： - **ADC模块**：ADC（Analog-to-Digital Converter）是电子系统中的关键组件，它将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，为数字系统提供输入。 - **高速度**：125Msps的采样率使得AD9265适合处理高频信号，如射频（RF）信号，能够在保持高分辨率的同时，处理快速变化的信号。 - **高精度**：16位分辨率表明AD9265可以提供很高的转换精度，这意味着在数字域中可以获得非常接近原始模拟信号的表示。 压缩包子文件的文件名“AD9265模块第三版”可能是指该设计的第三版迭代，通常意味着经过了前两版的改进和优化，可能包括错误修复、性能提升或更简化的设计。 这份资料提供了全面的信息，帮助设计者构建和调试一个基于AD9265的系统，包括硬件设计（原理图和PCB）、软件接口（程序代码）以及可能的版本改进。对于理解高速、高精度ADC的工作原理以及实际应用，这些都是宝贵的资源。

C#上位机开发（波形显示、串口收发、ADC采集）