文档介绍：A/D转换器工作原理
直接A/D转换器：并行比较型A/D转换器
逐次比较型A/D转换器
间接A/D转换器：双积分型A/D转换器
电压转换型A/D转换器
1. A/D转换器工作原理
直接A/D转换器：并行比较型A/D转换器
逐次比较型A/D转换器
间接A/D转换器：双积分型A/D转换器
电压转换型A/D转换器
1. 逐次比较型A/D转换器
天平称重过程：砝码（从最重到最轻），依次比较，保留/移去，相加；
逐次比较思路：不同的基准电压－－砝码；
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1
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逐次靠近型ADC电路框图
CP
D n-1D n-2 D n-3…D1D0
u0 (V)
uI>uO？
0
1 0 0… 00
1（D n-1为1）/0（D n-1为0）
1
D n-1 1 0… 00
1（D n-2为1）/0（D n-2为0）
2
D n-1 D n-2 1… 00
…
1（D n-3为1）/0（D n-3为0）
…
…
…
…
n-1
D n-1D n-2 D n-3…D11
…
1（D 0为1）/0（D 0为0）
基准电压UREF
n位A/D转换器
电路由启动脉冲启动后:
Date
2
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实例
8位A/D转换器，输入模拟量uI=，
D/A转换器基准电压 UREF=10V；
%；转换精度取决于位数；
CP
D7D6D5D4D3D2D1D0
u0 (V)
uI>uO
0
10000000
5
1
1
11000000
0
2
10100000
1
3
10110000
0
4
10101000
6. 5625
1
5
10101100
1
6
10101110
1
7
10101111
1
uI>uO为1否就为0
Date
3
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8位逐次比较型A/D转换器波形图
Date
4
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2. 双积分型A/D转换器
基本原理：对输入模拟电压uI和基准电压-UREF分别进行积分，将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔T2，然后在这个时间间隔里对固定频率的时钟脉冲计数，计数结果N就是正比于输入模拟信号的数字量信号；
（1）电路组成
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5
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双积分型ADC电路
① 积分器： Qn=0，对被测电压uI进行积分； Qn=1，对基准电压-UREF进行积分；
② 检零比较器C：当uO≥0时，uC＝0；
当uO＜0时，uC＝1；
③ 计数器：为n＋1位异步二进制计数器；第一次计数，是从0开头直到2n对CP脉冲计数，形成固定时间T1＝2nTc（Tc为CP脉冲的周期），T1时间到时Qn＝1，使S1从A点转接到B点；其次次计数，是将时间间隔T2变成脉冲个数N储存下来；
④ 时钟脉冲掌握门G1：当uC =1时，门G1打开，CP脉冲通过门G1加到计数器输入端；
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6
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① 积分器： Qn=0，对被测电压uI进行积分；Qn=1，对基准电压-UREF进行积分；
② 检零比较器C：当uO≥0时，uC＝0；当uO＜0时，uC＝1；
③ 计数器：为n＋1位异步二进制计数器；第一次计数，是从0开头直到2n对CP脉冲计数，形成固定时间T1＝2nTc（Tc为CP脉冲的周期），T1时间到时Qn＝1，使S1从A点转接到B点；其次次计数，是将时间间隔T2变成脉冲个数N储存下来；
④ 时钟脉冲掌握门G1：当uC =1时，门G1打开，CP脉冲通过门G1加到计数器输入端；
（1）电路组成
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7
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（2）工作原理
双积分型ADC的工作波形
先定时（T1）对uI正向积分，得到Up，Up∝uI；
再对－UREF积分，积分器的输出将从Up线性上升到零；这段积分时间是T2，T2∝Up∝uI；
在T2期间内计数器对时钟脉冲CP计得的个数为N，N∝T2∝Up∝uI ；
由于这种转换需要两次积分才能实现，因此称该电路为双积分型ADC；
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8
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工作过程：
① 预备阶段：转换掌握信号CR＝0，将计数器清0，并通过G2接通开关S2，使电容C放电；同时，Qn＝0使S1接通A点；
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② 采样阶段：当t＝0时，