如果您的微控制器的内部 ADC 执行您需要的工作，那么就不需要外部 ADC。但是，那不是他们的目标。

您已经介绍了外部 ADC 的大部分原因，但还有更多，在我看来，它们是一些最重要的原因：

1. 您需要不同的采样技术 - 例如内部 ADC 是 SAR，但您需要使用 Delta Sigma。
2. 内部 ADC，因为它是内部的，并且与主 MCU 共享相同的芯片，永远不会 100% 不受 MCU 其余部分的噪声影响，因此外部的 ADC 可以实现超低噪声
3. 您选择的微控制器/SoC/FPGA 没有 ADC。后两者最有可能——最常见的 SoC 和 FPGA 根本没有任何 ADC。是的，你可以得到那些这样做的，但很多人没有。所以你添加一个外部的。

对于第 3 点，以 Raspberry Pi 为例。那根本没有可用的 ADC，您必须添加一个外部的 ADC 才能完成任何模拟工作。

支持外部 ADC 的另外几个原因：

1. 许多外部 ADC 部件包括差分输入，而微控制器的内置转换器通常不包括。在输入具有大量共模噪声的情况下，这可能非常重要。

2. 许多外部 ADC 部件在转换器本身之前包括一个放大器级，从而允许转换器直接测量高阻抗信号。在许多微控制器上，对输入信号进行采样的行为可能会干扰它。根据输入信号的性质，这可能会大大增加进行准确测量所需的采集时间。

3. 即使内部 ADC 是 12 位宽，这通常也不意味着它的读数精确到 4096 中的一个部分。典型的外部 ADC 通常比内部 ADC 具有更好的规格，即使两者具有相同的广告位深度。

将 ADC 集成到微控制器上很容易。集成一个好的ADC 要困难得多。猜猜哪个更常见。

一些外部 ADC 存在的另一个原因是：它们的存在时间比具有内部 ADC 的微控制器要长得多，并且被设计到许多产品中。可能再长 20 年或 30 年。（可能连接的 SOIC 部件不是这种情况，尽管它可能是经典部件的现代化模具缩小变体）

如果 ADC 没有出色的分辨率、精度或速度，但价格却很高，这可能就是原因。

即使对于新设计，最好重用运行良好的模块，而不是围绕较新的部件重新设计（即使由此产生的集成降低了 BOM 成本）。再造可能很昂贵；测试和监管审批流程，更是如此。

现在，如果您是从头开始，并且您选择的微控制器有足够的 ADC 通道来满足您的要求，那么以上都不适用。

我意识到这是一个非常古老的问题，但这是我们内部经常辩论的问题。

没错，如果外部版本在功能上完全等效，那么选择外部 ADC 将是不寻常的。然而，根据我的经验，低成本微控制器通常具有非常糟糕的 ADC，具有温度漂移、低位数（10 - 12 位）和来自 VCC 的噪声（在某些情况下为 +/- 20mV）......尽管反过来可能是正确的。 ..如果您过度采样并且存在噪声，则可以提高 S/N。在我们的产品开发活动中，我们很少根据内部 ADC 的质量来选择 MCU。通常更多的是关于工具链、成本、现有固件等。内部 ADC 通常仅限于读取电池电压等非关键任务。

对于各种微控制器，共享定时器也可能存在问题，需要独占以实现快速采样时间，但在独占 ADC 时会干扰 MCU 中的其他事物（软件串行端口、ISR 等）。

另外，什么是 VREF？如果您在固件中使用 VCC 作为参考，即使您校准到“真实”的 VCC，该值在操作过程中也会发生相当大的波动。如果您有一个使用大瞬态电流的板载大电流设备（收音机、wifi、MCU 等），则 VCC 在传输期间可能会下降到 4.8 伏，并且如果您的采样发生在该窗口期间，并且您天真地转换 0-1023 ADC 读取值到 ADC_VAL / 1023 * 5.0 的电压 - 你已经失去了高达 200mV 的精度。或者，如果您有不同的电源模式（USB、Wall wart、电池） - MCU 上的 VCC 可以改变（尤其是 USB）。外部 ADC（即使位数相同）可以在波动的 VCC 条件下提供坚如磐石的内部 vref。

分辨率非常重要。我想（在现实世界中）10-12 位的分辨率有一些用途，但对于任何类型的实际应用（气体检测、声学测量、加速度计测量、精密温度测量等），16 位通常是达到足够信噪比和分辨率特性的最小分辨率。即使是像 Atmel 的 SAMD 这样非常好的 32 位 MCU，也仅限于 12 位内部 ADC。

时钟抖动也是一个问题，当需要其他 8 位微控制器来提供 12 位宽的读数并且它需要至少 2 个时钟周期来操作 12 位值时，也存在一些固有的不精确性，这可能不是真的使用外部 ADC（因为它们可以有内部振荡器）。

有时，物理上靠近您的换能器并与 MCU 隔离很重要。一些非常敏感的传感器需要它们自己的调节电源、隔离的接地层和具有 0.01% 无源元件的极其敏感的跨阻斩波放大器。

不过，有时使用内部 ADC 有令人信服的理由。DMA 是一个原因……采样率是另一个原因。易于过采样是另一个问题。以高数据速率连接外部 ADC 会占用大量宝贵的多路复用 I/O 引脚，并导致设计更加复杂。此外，我们使用的许多 ADC 都是基于 I2C 的，因此采样率非常受 I2C 总线速度的限制。即使以 1 位/秒的速度读取，16 位读取也需要非常长的时间。