电源常用电路—采样电路详解

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电源常用电路中的采样电路详解

在数字电源处理中，模数转换器（ADC）的采样过程至关重要。它将连续的模拟信号通过采样、保持、量化和编码四步转化为可处理的数字信号。首先，采样阶段通过设定的高频率将模拟信号划分为离散的样本，频率越高，信号与原始的相似度越高，但数据量和系统要求也随之增加。

保持环节确保在转换期间提供稳定的模拟值，常用电容来维持信号，形成时间离散的样本集。量化是将这些样本转换为离散电平的过程，尽管会产生量化误差，但通过增加ADC的位数可减小误差。例如，12位ADC如STM32F103的采样模块，可通过调整位数来优化精度。

编码阶段则将量化后的数字信号转换为便于传输和存储的二进制编码，如二进制编码、格雷编码等。在选择ADC时，MCU/DSP内置的模块如STM32F4提供了不同精度选项，但外接专用ADC芯片能提升精度。对于没有内置ADC的低级单片机，如51或MSP430，需要额外选择合适的ADC采样芯片。

在实际应用中，如电压和电流采样，采样电路需要经过调理，以适应ADC的输入范围。非隔离电路如分压采样，通过运放放大并滤波输入；而隔离电路如霍尔采样则利用隔离器件隔离信号，确保安全。无论是霍尔电压采样还是电流采样，都涉及电阻分压、运放放大和滤波的配合，以达到精确的数字信号转换。