什么是双积分式ADC模数转换器

ADC 双积分式

本文引用地址：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)等几部分组成。

图11.11.2双积分A/D转换器各处工作波形

(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;积分器开始向相反方向进行第二次积分;当t=t2时，积分器输出电压v0≥0，比较器输出vC=0，时钟脉冲控制门G被关闭，计数停止。在此阶段结束时v0的表达式可写为

设T2=t2-t1，于是有

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就是双计分A/D转换过程中的中间变量。

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

由于双积分A/D转换器在时间内采的是输入电压的平均值，因此具有很强的抗工频干扰的能力。尤其对周期等于T1或几分之一的对称干扰(所谓对称干扰是指整个周期内平均值为零的干扰)，从理论上来说，有无穷大的抑制能力。即使当工频干扰幅度大于被测直流信号，使得输入信号正负变化时，仍有良好的抑制能力。由于在工业系统中经常碰到的是工频(50Hz)或工频的倍频干扰，故通常选定采样时间T1总是等于工频电源周期的倍数，如20ms或40ms等。另一方面，由于在转换过程中，前后两次积分所采用的同一积分器。因此，在两次积分期间(一般在几十到数百毫秒之间)，R、C和脉冲源等元器件参数的变化对转换精度的影响均可忽略。

最后必须指出，在第二积分阶段结束后，控制电路又使开关S2闭合，电容C放电，积分器回零。电路再次进入准备阶段，等待下一次转换开始。

4.特点

(1)计数脉冲个数λ与RC无关，可以减小由RC积分非线性带来的误差。

(2)对脉冲源CP要求不变，只要在T1+T2时间内稳定即可。

(3)转换精度高。

(4)转换速度慢，不适于高速应用场合。

单片集成双积分式A/D转换器有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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