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ADC和DAC常见面试题讲解

ADC(模数转换器)和DAC(数模转换器)是嵌入式系统中常见的信号转换器件，在面试中经常会被问到。下面我将为您详细讲解相关的常见面试题。

一、ADC(模数转换器)

1. 基本概念

• ADC是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的器件
• 主要参数：分辨率、采样率、转换时间、参考电压

2. 关键性能指标

• 分辨率：用位数表示，决定了数字量化的精度n位ADC可以将模拟量分为2^n个等级例如：12位ADC可以分为4096个等级
• 采样率：单位时间内的采样次数，通常用SPS(Samples Per Second)表示根据奈奎斯特采样定理，采样率应至少为信号最高频率的2倍
• 转换时间：完成一次A/D转换所需的时间影响系统实时性能的关键参数
• 参考电压：决定ADC的输入范围内部参考电压：精度较低，但使用方便外部参考电压：精度高，需要额外电路

3. 常见ADC架构

• 逐次逼近型(SAR)：中等速度，中等分辨率，功耗低适用于大多数嵌入式应用
• Sigma-Delta(ΣΔ)：高分辨率，低速度适用于精密测量场景
• Flash型：高速度，低分辨率适用于高速数据采集

4. 常见面试题与解答

1. ADC的量化误差是什么？如何减小？量化误差是模拟信号转换为数字信号过程中产生的误差最大量化误差为1 LSB(最低有效位)的一半减小方法： 提高ADC分辨率使用过采样技术添加抖动信号(Dithering)
2. 过采样技术的原理和实现方法？
3. 如何处理ADC采样中的噪声问题？硬件滤波：在ADC输入端添加RC低通滤波电路软件滤波：
4. ADC采样时的通道切换问题如何解决？切换通道后需要等待稳定时间丢弃切换后的前几次采样结果使用示例：
5. 如何提高ADC的采样精度？使用更高分辨率的ADC实现信号调理电路(放大、滤波)使用过采样和抖动技术优化PCB布局，减少干扰使用更精确的参考电压源
6. STM32中的ADC校准是如何实现的？
7. ADC的DMA传输有什么优势？如何实现？优势：减少CPU干预，提高采样效率，适合高速采样实现示例：

二、DAC(数模转换器)

1. 基本概念

• DAC是将离散的数字信号转换为连续的模拟信号的器件
• 主要参数：分辨率、转换速率、建立时间、输. 关键性能指标
• 分辨率：用位数表示，决定了模拟输出的精度n位DAC可以输出2^n个不同的电压/电流值
• 建立时间：输出从一个值变化到另一个值所需的时间影响DAC的最大转换速率
• 积分非线性误差(INL)：实