参考电压

Vref参考电压，又叫基准电压。测量参数以该电压作为比较/计算比率，实际上可以看作一个系数。

ADC的数字输出表示输入与参考的比率，DAC的数字输入定义了模拟输出与参考的比率。有些转换器内置了参考，有些转换器需要外部参考，但所有转换器都必须具有某种电压（或电流）参考值。

 

 

举例说明：

1.首先确定ADC用几位表示，最大数值是多少。比如一个8位的ADC，最大值是0xFF，就是255。

2.然后确定最大值时对应的参考电压值。一般而言最大值对应3.3V。这个你需要看这个芯片ADC模块的说明。寄存器中有对于输入信号参考电压的设置。

3.要计算电压，就把你的ADC数值除以刚才确定的最大数值再乘以参考电压值。

　　比如ADC值为0x80，

　　实际值就是0x80/(0xFF+1)*3.3V = 1.65V

4.计算出来的电压值只是ADC管脚处的电压值。

　　可以用电压表量一下，计算值和实际值是否一样。至于放大器等等，都是芯片外部的事情。外部电路怎么接，和芯片ADC的采样值无关。

5.如果你想知道芯片外部某处的电压，你需要从得出的ADC管脚处的电压（比如刚才的1.65V），再根据电路图进行计算。

 

 

VCC：C=circuit 表示电路的意思, 即接入电路的电压；

VDD：D=device 表示器件的意思, 即器件内部的工作电压；

VSS：S=series 表示公共连接的意思，通常指电路公共接地端电压。

1、对于数字电路来说，VCC是电路的供电电压,VDD是芯片的工作电压（通常Vcc>Vdd），VSS是接地点。

2、有些IC既有VDD引脚又有VCC引脚，说明这种器件自身带有电压转换功能。

3、在场效应管（或COMS器件）中，VDD为漏极，VSS为源极，VDD和VSS指的是元件引脚，而不表示供电电压。    

Vref是ADC (Analog to Digital Converter 模数变换器)功能的参考电压输入脚，当ADC的参考电压源选用外部参考电压时，必须用一路电压输入到Verf。如，MCU工作电压是5V，若想将ADC的最大采样电压定为2.5V时，则可以整一路电压稳定在2.5V输入到Vref即可。另外，此时需设置此IO口为Verf功能，ADC选用外部参考电压工作模式即可。

 

　AD转换分类

　　1）积分型（如TLC7135）

　　积分型AD工作原理是将输入电压转换成时间（脉冲宽度信号）或频率（脉冲频率），然后由定时器/计数器获得数字值。其优点是用简单电路就能获得高分辨率， 但缺点是由于转换精度依赖于积分时间，因此转换速率极低。初期的单片AD转换器大多采用积分型，现在逐次比较型已逐步成为主流。

　　2）逐次比较型（如TLC0831）

　　逐次比较型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成，从MSB开始，顺序地对每一位将输入电压与内置DA转换器输出进行比较，经n次比较而输出 数字值。其电路规模属于中等。其优点是速度较高、功耗低，在低分辩率（《12位）时价格便宜，但高精度（》12位）时价格很高。

　　3）并行比较型/串并行比较型（如TLC5510）

　　并行比较型AD采用多个比较器，仅作一次比较而实行转换，又称FLash（快速）型。由于转换速率极高，n位的转换需要2n-1个比较器，因此电路规模也极大，价格也高，只适用于视频AD转换器等速度特别高的领域。

　　串并行比较型AD结构上介于并行型和逐次比较型之间，最典型的是由2个n/2位的并行型AD转换器配合DA转换器组成，用两次比较实行转换，所以称为 Half flash（半快速）型。还有分成三步或多步实现AD转换的叫做分级（MulTIstep/Subrangling）型AD，而从转换时序角度 又可称为流水线（Pipelined）型AD，现代的分级型AD中还加入了对多次转换结果作数字运算而修正特性等功能。这类AD速度比逐次比较型高，电路 规模比并行型小。

　　4）Σ-Δ（Sigma—delta）调制型（如AD7705）

　　Σ-Δ型AD由积分器、比较器、1位DA转换器和数字滤波器等组成。原理上近似于积分型，将输入电压转换成时间（脉冲宽度）信号，用数字滤波器处理后得到数字值。电路的数字部分基本上容易单片化，因此容易做到高分辨率。主要用于音频和测量。

　　5）电容阵列逐次比较型

　　电容阵列逐次比较型AD在内置DA转换器中采用电容矩阵方式，也可称为电荷再分配型。一般的电阻阵列DA转换器中多数电阻的值必须一致，在单芯片上生成高 精度的电阻并不容易。如果用电容阵列取代电阻阵列，可以用低廉成本制成高精度单片AD转换器。最近的逐次比较型AD转换器大多为电容阵列式的。

　　6）压频变换型（如AD650）

　　压频变换型（Voltage-Frequency Converter）是通过间接转换方式实现模数转换的。其原理是首先将输入的模拟信号转换成频率，然后用计数器将频率转换成数字量。从理论上讲这种AD的分辨率几乎可以无限增加，只要采样的时间能够满足输出频率分辨率要求的累积脉冲个数的宽度。其优点是分辩率高、功耗低、价格低，但是需要外部计数电路共同完成AD转换。

 

 

 

 

 

参考文献：

1、VREF 参考电压 概念 以及其它电压_一路前行_新浪博客  http://blog.sina.com.cn/s/blog_657e067b0100hnlf.html

2、ADC VS参考电压在测量时和AD值的大小对应关系_C#_chipsea_mltsum的博客-CSDN博客  https://blog.csdn.net/chipsea_mltsum/article/details/84319155

3、ADC 与实际电压值的关系_komtao520的博客-CSDN博客  https://blog.csdn.net/komtao520/article/details/89398573

4、AD转换中【参考电压】的作用_Python_Grit_Wang的博客-CSDN博客  https://blog.csdn.net/Grit_Wang/article/details/99945820

5、电压参考有多好？-电子发烧友网  http://www.elecfans.com/d/896502.html

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