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什么是双积分式ADC(模数转换器)

ADC 双积分式1.转换方式V-T型间接转换ADC。2. 电路结构图11.11.1是这种转换器的原理电路,它由积分器(由集成运放A组成)、过零比较器(C)、时钟脉冲控制门(G)和计数器(FF0~FFn

ADC 双积分

1.转化方法

V-T型直接转化ADC

2. 电路结构

图11.11.1是这种转化器的原理电路,它由积分器(由集成运放A组成)、过零比较器(C)、时钟脉冲操控门(G)和计数器(FF0~FFn)等几部分组成。


图11.11.2双积分A/D转化器遍地作业波形

(3) 第二积分阶段

当t=t1时,S1转接到B点,具有与vI相反极性的基准电压-VREF加到积分器的输入端;积分器开端向相反方向进行第2次积分;当t=t2时,积分器输出电压v0≥0,比较器输出vC=0,时钟脉冲操控门G被封闭,计数中止。在此阶段完毕时v0的表达式可写为

设T2=t2-t1,所以有

设在此期间计数器所累计的时钟脉冲个数为λ,则 T2=λTc

可见,T2与V1成正比,T2便是双计分A/D转化过程中的中心变量。

上式标明,在计数器中所得的数λ(λ=Qn-1···Q1Q0),与在取样时刻T1内输入电压的平均值VI成正比的。只需VI

因为双积分A/D转化器在时刻内采的是输入电压的平均值,因而具有很强的抗工频搅扰的才能。特别对周期等于T1或几分之一的对称搅扰(所谓对称搅扰是指整个周期内平均值为零的搅扰),从理论上来说,有无穷大的按捺才能。即便当工频搅扰起伏大于被测直流信号,使得输入信号正负改变时,仍有杰出的按捺才能。因为在工业体系中常常碰到的是工频(50Hz)或工频的倍频搅扰,故一般选定采样时刻T1总是等于工频电源周期的倍数,如20ms或40ms等。另一方面,因为在转化过程中,前后两次积分所选用的同一积分器。因而,在两次积分期间(一般在几十到数百毫秒之间),R、C和脉冲源等%&&&&&%参数的改变对转化精度的影响均可疏忽。

最终有必要指出,在第二积分阶段完毕后,操控电路又使开关S2闭合,%&&&&&%C放电,积分器回零。电路再次进入预备阶段,等候下一次转化开端。

4.特色

(1)计数脉冲个数λ与RC无关,能够减小由RC积分非线性带来的差错。

(2)对脉冲源CP要求不变,只需在T1+T2时刻内安稳即可。

(3)转化精度高。

(4)转化速度慢,不适于高速使用场合。

单片集成双积分式A/D转化器有ADC-EK8B(8位,二进制码)、ADC-EK10B(10位,二进制码)、MC14433(7/2位,BCD码)等。

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