12位ADC 计算公式是/4096还是/4095;10位ADC 计算公式是/1024还是/1023

神***

8H/8G/8A8K64D432G的ADC超级完美 ！
用经典教科书的公式，12位ADC计算公式：
ADCn通道的输入电压  = 转换结果 / 4096  * ADC_VRef+
10位ADC计算公式
ADCn通道的输入电压  = 转换结果 / 1024  * ADC_VRef+
ADC_VRef+ 可以是  2.4V ~ ADC_VCC/MCU_VCC
不要用人为修正的公式，那是有瑕疵的ADC才使用的
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有朋友质疑上面的计算公式 4096应该改成4095：

12位ADC 计算公式是/4096，还是/4095;
10位ADC 计算公式是/1024，还是/1023

xuxi***

所谓的根据AD值求电压就是：通道电压=AD值*斜率。斜率=参考电压的最大值/寄存器最大值。
因此：通道电压=AD值*参考电压的最大值/寄存器最大值。
如不正确请指正。

神***

完美的 12位ADC, 10位ADC，肯定是用 4096， 1024来计算的  ！
传统就是这样啊  ！
如何解释让大家理解公式用 4095/1023是错误的，
或者是哪家的ADC不完美，故意修改计算公式的！

我请技术大哥写了几百个字来让大家轻松理解
4095/1023这种想法是错的
===我是解释不清了，我大哥花了1天时间写了个由浅入深的解释


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8H/8G/8A8K64D4/32G的ADC超级完美 ！
用经典教科书的公式，12位ADC计算公式：
ADCn通道的输入电压  = 转换结果 / 4096  * ADC_VRef+
10位ADC计算公式
ADCn通道的输入电压  = 转换结果 / 1024  * ADC_VRef+
ADC_VRef+ 可以是  2.4V ~ ADC_VCC/MCU_VCC
不要用人为修正的公式，那是有瑕疵的ADC才使用的


ADC 轉換特性曲線是甚麼












为啥我知到的对的知识多？
因为我有技术大哥认真写文档给我解释
我啥我越来越不懂了 ？
因为我的技术大哥都是长篇大论引经据典的解释
===我没时间认真学习，就看不懂了，
        也真没时间认真看，也只能承认他们是对的 ！
        谁让他们本身就是权威呢

zh***

xuxi*** 发表于 2023-5-28 23:30
所谓的根据AD值求电压就是：通道电压=AD值*斜率。斜率=参考电压的最大值/寄存器最大值。
因此：通道电压=AD ...

您的整体思路是正确的，ADC的转换其实就是一个一次函数y=kx+b的关系
8H8K64U, 32G12K128 系列的12位ADC的线性度应该算是很不错的，
对应到y=kx+b，b为0，k为一个恒定值，k=ADC的参考电压值/ADC的最大量化份数
ADC的参考电压值=VREFP - VREFN，其中VREFP＝GND=0，VREFP为参考电压的最大值
12位ADC的的最大量化份数为4096，即将ADC的参考电压值平均分成4096份

所以您的理解“寄存器最大值”不太准确，应该是“寄存器最大值+1”
楼主的“12位ADC的ADCn通道的输入电压  = 转换结果 / 4096  * ADC_VRef+”是正解

梁***

zh*** 发表于 2023-5-29 10:16
您的整体思路是正确的，ADC的转换其实就是一个一次函数y=kx+b的关系
STC的12位ADC的线性度应该算是很不错 ...

对的，ADC的转换其实就是一个一次函数y=kx+b的关系，b就是0点误差（正或负均可能），
STC8系列、STC32系列的ADC的0点误差基本就是0，线性也非常高，评估ADC线性必须使用更精确的DAC输出电压来评估。

对于逼近型（SAR）ADC，增益为1时，N位ADC的转换结果 = 2^N * Vin/Vref，最大值是2^N -1。
或者，输入电压 Vin = code * Vref/2^N，code最大值为2^N -1。
  8位ADC就是 ADC code =   256*Vin/Vref，code最大值是255， Vin = code *Vref/256。
10位ADC就是 ADC code = 1024*Vin/Vref，code最大值是1023，Vin = code *Vref/1024。
12位ADC就是 ADC code = 4096*Vin/Vref，code最大值是4095，Vin = code *Vref/2048。

SAR ADC的过程有点像天平，比如12位ADC，对应天平砝码是1、2、4、8……2048克。
采样电压之后，
第一步，用最大的砝码（电压）2048去比较，
      若输入电压大于比较电压则最高位为1，这个砝码（电压）留在秤盘上。
      若输入电压小于比较电压则最高位为0，这个砝码（电压）从秤盘拿走。
第二步，用次大的砝码（电压）1024去比较，
      若输入电压大于比较电压则次高位为1，这个砝码（电压）留在秤盘上。
      若输入电压小于比较电压则次高位为0，这个砝码（电压）从秤盘拿走。
不断重复上述过程，最后得到结果，最大值就是将所有砝码加起来，4095。

以前的SAR ADC架构是输入采样电路、R-2R做的DAC、比较器、数据锁存器（数据接DAC的输入），ADC的过程跟上述描述的一样。
现代的SAR ADC一般都是开关电容式的，在集成电路中，做十几个精确比例的电容比较容易，并且受稳定影响比较小。

下面为常见几种ADC的对比：

SAR ADC的速度中等（一般几百KHz到10MHz之间比较多），分辨率中等，高速和高分辨率成本会非常高，很少见到14bit或以上的SAR ADC。
高速ADC一般是FLASH ADC，分辨率一般不超过10位的，常见8位的，里面有256个比较器，一个时钟就得到一个结果，常见速度可达200MHz。
双积分、三重积分ADC、计数式ADC速度慢，但是能做高分辨率，高线性，高的工频抑制能力。
Sigma Delta ADC跟双积分类似，有更高的分辨率、更高的线性。
至于VFC，即电压-频率转换，可以将电压转成频率，我认为不属于ADC的范畴。

神***

STC8H8K64U-45MHz-LQFP64/LQFP48/32, TSSOP20
开天斧, 内置高精准 12位 ADC  测试 数据，
下图，测试 16384个点,  外部实测，达到真12位ADC的水平


STC8H8K64U-45MHz-LQFP64/LQFP48/32, TSSOP20
开天斧, 内置高精准 12位 ADC  测试 数据，
下图，测试 4096个点,  外部实测，达到真12位ADC的水平

延伸阅读：
【新提醒】STC8H8K64U 高精准12位ADC 测试数据图表 - ADC/比较器，DMA支持的12位ADC - 国芯论坛-STC全球32位8051爱好者互助交流社区 - STC全球32位8051爱好者互助交流社区 (stcaimcu.com)

网***

我觉得这问题应该应该类似数组下标和数组个数之间的关系.声明4096个成员的数组,实际成员下标是0-4095
12位的ADC来说,理论上0V输入到满幅输入的采样值范围是0-4095,把这看成直线段,那么这个直线上等距分为4096个点和4095小段.
那么每一段的电压值应该=基准电压/4095
那么实际采样到的ADC值对应的电压值应该=ADC值*(基准电压/4095)

如果12位ADC定义满度值为0-4046,那么实际量程范围内划分0-4097个点,4096个线段,
那么每一段的电压值应该=基准电压/4096
那么实际采样到的ADC值对应的电压值应该=ADC值*(基准电压/4096)

liuzon***

网*** 发表于 2024-8-17 15:21
我觉得这问题应该应该类似数组下标和数组个数之间的关系.声明4096个成员的数组,实际成员下标是0-4095
12位 ...

例如用三位数表示一个满量程，111是7，假如代表100，那么要用8来代表就会有很高的误差。但是到了1024和4096，这样的数精度已经很高了。用哪个都行。

Yim_***

我从一开始就简单粗暴的认为应该4096/1024
因为从0-4095/0-1023，就该是4096/1024
不然，0-1算一个数还是两个数？
好像既简单又很粗暴

lzz***

网*** 发表于 2024-8-17 15:21
我觉得这问题应该应该类似数组下标和数组个数之间的关系.声明4096个成员的数组,实际成员下标是0-4095
12位 ...

虽然用路灯理论可以解释4095是0-4096的中间有4095个有效段，但你不要忘了0也是有效段，虽然0是起始点也是最低点也带表了一个有效段，所以4096的说法是对的