关于ADC表达精度问题的浅显思考

只是一个电路小白对ADC的一些浅显思考，如果有不对的地方，请各位大佬评论区指正一下。

此次讨论不考虑【偏置误差、增益误差、微分非线性误差、积分非线性误差】，认为这些误差都不存在，ADC是理想情况，只考虑原理。

一、输出的值究竟代表多少

刚开始使用STM32的ADC的时候，对编程该除以多少产生了疑问

假如我们使用一个3位的ADC，一共有个值（0-7），一共分成了7份，所以计算输出的时候应该除以7，所以最后的结果应该是（误）：

当ADC输出为7，参考电压为STM32的供电电压3.3V时，也就是（误）：

，输出为3.3V

当时认为这理所应当，非常合理，ADC也做到了满量程输出，所以编程（伪代码）就是这样：

当时还沾沾自喜，看别人的程序都是除以4096，还说他们居然这么简单的问题都想不清楚，殊不知，真正年轻的人是自己。

二，纠正除数

慢慢的自己看ADC的手册，发现，手册里面写的和自己的理解完全不是一回事，

看PCF8591的数据手册可以发现，他是8位的ADC，他的LSB就是除以2^8，也就是256，并没有减1的操作，那问题就来了，按这个算法，还是上面的3位ADC的例子（方便说明问题）。输出值就变成了：

这样就在ADC满输出的情况下（111，也就是7），居然不是参考电压了，这肯定不对啊【还是我自己年轻了】。

可以在XPT2046的数据手册上清晰的看到，最大的输出值对应的就是FS-1LSB，确实是达不到参考电压的【原来小丑竟是我自己】，这同样也在

这个视频下的这个老哥的评论得到印证

不过这个老哥的FS是指输出，不是上面数据手册里的Full_Scale（上面数据手册的FS等于Vref），或者说这个老哥是说输出的全量程。

总之，现在正确的编程（伪代码）应该是：

本来事情到这里就应该告一段落了，但是看了上面的视频，又有了新的问题。

三、关于量化误差的问题

视频里面讲了并联比较型ADC（Flash ADC）的工作原理，提到是用电阻分压来比较电压的大小

所以这个3位的ADC的量化表应该是下面的表格：

由前面知道，8V的参考电压，3位的ADC（LSB=1V），满量程（111，也就是7）输出：

得到的结果是7V，但是从上图给出的原理图看，量化误差要不是6-7V，要不是7-8V，而我们希望的量化误差是在一个LSB之内【前后各半个LSB】也就是：

也就是：

我们希望当ADC给出7V的结果时，输入的真实电压在6.5-7.5V之间，而且各个数据手册也确实是这样输出的：

而上图这个电路显然没办法满足上述要求，所以真实的电路会不会是这样呢：

这样就可以做到：

这次就符合了数据手册，但是我没有设计过adc芯片，也没有查询到相关资料证明adc里面就是这么设计的，有没有懂这方面知识的大佬指点一二？谢谢~~