逐次逼近型(SAR)ADC

逐次逼近型ADC是由1个比较器、1个数模转换器、1个逐次逼近寄存器（SAR）和1个逻辑控制单元组成。将采样输入信号与已知电压不断进行比较，1个时钟周期完成1位转换，N位转换需要N个时钟周期，转换完成，输出二进制数。下图为逐次逼近ADC框图。

我们通常用天平称重来跟SAR ADC来做类比。天平称重的时候先放最重的砝码，如果物体重于砝码，则移去砝码换上次重的；若物体轻于砝码，则加上次重的再次进行比对。依次循环上述过程，直到天平平衡为止，则砝码重即为被测物体重量。
SAR ADC也与此类似。4bit的SAR ADC输出范围为0000~1111，为4位二进制数。逻辑控制单元首先将最高位取1，其余为0，即1000，然后通过DAC将1000数字量转换为模拟量的形式输出Vo’，Vo’送入电压比较器，与待转换的模拟输入量作比较。这时，
1> 若Vo’<Vin，则保留最高位1，并且把次高位设为1，其余位依旧保持0不变，即得到数字量1100，再转换为模拟量与输入作比较，循环上个过程直到完成4位转换；
2> 若Vo’>Vin，则去除最高位的1，换成0，再将次高位设为1，其余位保持不变，即得到数字量0100，，再转换为模拟量与输入作比较，循环上个过程直到完成4位转换。
因此，SAR ADC为从高到低逐位比较，逐次逼近至相等，由此得名。

误差：
SAR ADC也存在量化误差，还是以4bit为例，若6.1幅度的信号，量化后为6，即0110，7.9幅度的信号，量化后为7，即0111。可以看出来，信号都是直接抹去小数部分，而不是进行四舍五入的。这也跟原理有关，因为它会首先拿最高位做比较，7.9<8，最高位置0，次高位比较，7.9>4，置1，再第三位第四位比较，最终得出7。因此SAR ADC量化误差最大可以到最低位的90%。
在后期处理中，可以通过软件编程来进行误差补偿，来减小误差的大小，常见的是最低位（LSB)+0.5的方法，这里不展开说明了。

优缺点：
SAR ADC的转换精度由于逐次逼近，相对来说比较高，转换速度相对来说也比较快（（n+1）Tcp，其中n为位数，Tcp为一个时钟周期）。但是抗干扰能力没有双积分型的强。并且可以通过调整参考电压Vref来调整ADC的测量范围。
应用：
由于转换速度固定，且比较快，因此被广泛应用在实时采样比较的模块电路中，例如电压采样模块、温度检测模块等。

来源：手机射频驿站