AD采样用了这么久，内部结构你知道吗？
内容提要
该文章介绍了STM32微控制器中的ADC采用的逐次逼近原理，通过多步执行转换来实现最佳精度。文章详细解释了ADC的内部结构和工作原理，包括采样状态、保持状态和逐次逼近步骤。通过比较输入电压与参考电压的大小，逐步逼近直至输出最低有效位。
延伸解读
逐次逼近的二分法本质
文章指出，SAR ADC的转换过程本质上是二分法搜索：首次比较VIN与VREF/2，之后根据上一次比较结果，将比较范围缩小一半，依次与¼VREF、¾VREF等比较，直至最低有效位。这种逐步逼近的方式，使得转换步骤数等于ADC位数，每个时钟周期产生一位结果，从而在精度和速度之间取得平衡。
采样与保持阶段的电容作用
在采样状态，开关Sa接VIN、Sb闭合，电容充电至输入电压；进入保持状态后，Sb断开，Sa接VREF，电容上的电荷被保持，输入电压被“冻结”。这一过程是逐次逼近的基础，确保在后续比较期间输入电压稳定不变，从而保证转换结果的准确性。
切换电容技术的实现特点
STM32的ADC内部基于切换电容技术，通过控制开关S1-S11等切换电容的连接方式，实现与参考电压的比较。这种结构避免了传统电阻分压网络的功耗和精度问题，但开关和电容的匹配性会影响转换精度，因此实际应用中需注意参考电压的稳定性和采样时间等参数。
Q&A
STM32的ADC采用什么工作原理？
STM32微控制器中的ADC采用逐次逼近（SAR）原理，分多步执行转换，转换步骤数等于ADC转换器的位数。
ADC的采样状态和保持状态分别是什么？
采样状态：电容充电至输入电压VIN，Sa切换至VIN，采样期间Sb开关闭合。保持状态：输入断开，电容保持输入电压，Sb开关打开，然后S1-S11切换至接地且Sa切换至VREF。
逐次逼近ADC的转换步骤是如何进行的？
逐次逼近步骤通过比较输入电压与参考电压逐步逼近，直到输出最低有效位（LSB）。首次比较为VREF/2，后续比较根据上次结果决定，形成二分法比较过程。
在逐次逼近过程中，如果MSB=0，下一步如何比较？
如果MSB=0，则与¼VREF进行比较，S1切换回接地，S2切换至VREF。
在逐次逼近过程中，如果MSB=1，下一步如何比较？
如果MSB=1，则与¾VREF进行比较，S1保持接地，S2切换至VREF。
ADC的内部结构基于什么技术？
ADC的内部设计基于切换电容技术。
