09-第9章 數(shù)—模和模—數(shù)轉(zhuǎn)換(31)

1、模數(shù)轉(zhuǎn)換模數(shù)轉(zhuǎn)換即將模擬電量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，使輸出即將模擬電量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，使輸出 的數(shù)字量與輸入的模擬電量成正比。的數(shù)字量與輸入的模擬電量成正比。 實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換的電路稱模數(shù)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換的電路稱模數(shù)轉(zhuǎn)換器 A Analog to nalog to D Digital igital C Converteronverter，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱 A/D A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 或或ADCADC。 數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)模轉(zhuǎn)換即將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬電量即將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬電量( (電壓或電壓或 電流電流) )，使輸出的模擬電量與輸入的數(shù)字量成正比。，使輸出的模擬電量與輸入的數(shù)字量成正比。 實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換的電路稱數(shù)模轉(zhuǎn)換器實(shí)

2、現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換的電路稱數(shù)模轉(zhuǎn)換器 D Digital to igital to A Analog nalog C Converteronverter，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱 D/A D/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 或或 DACDAC。 第第9 9章章 數(shù)數(shù)模和模模和模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)轉(zhuǎn)換 計(jì)計(jì) 算算 機(jī)機(jī) 模模 擬擬 信信 號(hào)號(hào) 模模 擬擬 信信 號(hào)號(hào) A / DD / A 9.1.1 D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理轉(zhuǎn)換器的基本原理 1210 1210 2222 nn nn Ddddd 輸出模擬量與輸入數(shù)字量的關(guān)系輸出模擬量與輸入數(shù)字量的關(guān)系 1210 OO1210 ()(2222 ) nn nn VIKDK dddd 或 二進(jìn)制數(shù)二

3、進(jìn)制數(shù)D的按權(quán)展開式為的按權(quán)展開式為 9.1 D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 K：轉(zhuǎn)換比例系數(shù)：轉(zhuǎn)換比例系數(shù) 權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 倒倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 權(quán)電流型權(quán)電流型D/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 權(quán)電容網(wǎng)絡(luò)權(quán)電容網(wǎng)絡(luò)D/A 轉(zhuǎn)換器等轉(zhuǎn)換器等 下面僅介紹下面僅介紹權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器和目前集成和目前集成D/A 轉(zhuǎn)換器中常用的轉(zhuǎn)換器中常用的倒倒T T形電阻網(wǎng)絡(luò)形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器。 D/A轉(zhuǎn)換器的組成轉(zhuǎn)換器的組成 按照譯碼網(wǎng)絡(luò)的不同分類：按照譯碼網(wǎng)絡(luò)的不同分類： D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器通常由通常由譯碼網(wǎng)絡(luò)譯碼網(wǎng)絡(luò)、模擬開關(guān)模擬開關(guān)、求和求和 運(yùn)算

4、放大器運(yùn)算放大器和和基準(zhǔn)電壓源基準(zhǔn)電壓源等部分組成。等部分組成。 9.1.2 權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 4位權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)位權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器主要由轉(zhuǎn)換器主要由權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、模模 擬開關(guān)擬開關(guān)、求和運(yùn)算放大器求和運(yùn)算放大器和和基準(zhǔn)電源基準(zhǔn)電源VREF四部分組成。四部分組成。 權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò) 模擬開關(guān)模擬開關(guān) 求和運(yùn)算求和運(yùn)算 放大器放大器 基準(zhǔn)電源基準(zhǔn)電源 開關(guān)開關(guān)S S3 3S S0 0受受d d3 3d d0 0取取 值控制值控制: :d di i=0,s=0,si i接地接地; ; d di i=1,s=1,si i接接V VREF REF REF 33 V

5、Id R REF 22 2 V Id R REF 11 2 2 V Id R REF 00 3 2 V Id R OFF3210 ()VR iRIIII 3210REF 3210 4 (2222 ) 2 V dddd 模擬量的計(jì)算模擬量的計(jì)算 1210REF O1210 (2222 ) 2 nn nn n V Vdddd 特點(diǎn)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，所用的電阻元件數(shù)很少。：結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，所用的電阻元件數(shù)很少。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：各個(gè)電阻的阻值相差較大，尤其在輸入信號(hào)：各個(gè)電阻的阻值相差較大，尤其在輸入信號(hào) 的位數(shù)較多時(shí)，這個(gè)問題就更加突出。的位數(shù)較多時(shí)，這個(gè)問題就更加突出。 對(duì)于對(duì)于n n位的權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)位

6、的權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器: : 當(dāng)某位數(shù)碼為當(dāng)某位數(shù)碼為1時(shí)時(shí),相應(yīng)的開關(guān)將電阻接到運(yùn)算放大相應(yīng)的開關(guān)將電阻接到運(yùn)算放大 器器A的反相輸入端的反相輸入端（求和點(diǎn)虛地）；（求和點(diǎn)虛地）； 當(dāng)某位數(shù)碼為當(dāng)某位數(shù)碼為0時(shí)時(shí), ,相應(yīng)的開關(guān)將電阻接到運(yùn)算放大相應(yīng)的開關(guān)將電阻接到運(yùn)算放大 器的同相輸入端（地）。器的同相輸入端（地）。 9.1.3 倒倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 從每個(gè)節(jié)點(diǎn)向左看從每個(gè)節(jié)點(diǎn)向左看, 每個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)的等每個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)的等 效電阻均為效電阻均為R。 所以總電流所以總電流I= VREF R II/16 VREF 2R2R2R2R2R RRR I/8I/4I/

7、2 REF /IVR 3210 24816 IIII idddd 3210REF O3210 4 (2222 ) 2 V Vi Rdddd 對(duì)于對(duì)于n位輸入的倒位輸入的倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換器： 1210REF O1210 (2222 ) 2 nn nn n V Vdddd 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn): :兩個(gè)兩個(gè) 2R并聯(lián)等并聯(lián)等 效效R 每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是兩個(gè)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是兩個(gè)2R并聯(lián)并聯(lián),電電 流每流經(jīng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)被分流流每流經(jīng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)被分流1/2。 1. 1. 電阻種類少，只有電阻種類少，只有R R和和2 2R R兩種，有利于提高制作精度兩種，有利于提高制作精度; ; 2 2模擬開關(guān)在地和虛地之

8、間轉(zhuǎn)換，不論開關(guān)狀態(tài)如何，模擬開關(guān)在地和虛地之間轉(zhuǎn)換，不論開關(guān)狀態(tài)如何， 各支路的電流始終不變，因此不需要電流建立時(shí)間；各支路的電流始終不變，因此不需要電流建立時(shí)間； 3 3各支路電流直接流入運(yùn)算放大器的輸入端，不存在各支路電流直接流入運(yùn)算放大器的輸入端，不存在 傳輸時(shí)間差，因而提高了轉(zhuǎn)換速度，并減小了動(dòng)態(tài)傳輸時(shí)間差，因而提高了轉(zhuǎn)換速度，并減小了動(dòng)態(tài) 過程中輸出端可能出現(xiàn)的尖峰脈沖。過程中輸出端可能出現(xiàn)的尖峰脈沖。 倒倒T T形電阻網(wǎng)絡(luò)形電阻網(wǎng)絡(luò)D/AD/A轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)是：轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)是： 1 1集成集成D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 AD7520的電路的輸入為的電路的輸入為10位二進(jìn)制數(shù)，芯片內(nèi)只

9、含倒位二進(jìn)制數(shù)，芯片內(nèi)只含倒 T形電阻網(wǎng)絡(luò)、形電阻網(wǎng)絡(luò)、CMOS電流開關(guān)和反饋電阻電流開關(guān)和反饋電阻 R（10K）。）。 9.1.4 集成集成D/AD/A轉(zhuǎn)換器及主要技術(shù)參數(shù)轉(zhuǎn)換器及主要技術(shù)參數(shù) 設(shè)基準(zhǔn)電壓設(shè)基準(zhǔn)電壓V VREF REF=-10V =-10V，則，則 10V/10k=1mAI 當(dāng)輸入數(shù)字量當(dāng)輸入數(shù)字量d d9 9d d8 8d d0 0均為均為1 1時(shí)，輸出電壓時(shí)，輸出電壓 當(dāng)輸入數(shù)字量當(dāng)輸入數(shù)字量d d9 9d d8 8d d0 0均為均為0 0時(shí)，輸出電壓時(shí)，輸出電壓 O 0VV Vo= - (-10)=9.99V10V 1023 1024 （1 1）轉(zhuǎn)換精度：分辨率、轉(zhuǎn)換

10、誤差）轉(zhuǎn)換精度：分辨率、轉(zhuǎn)換誤差 分辨率：指對(duì)輸出最小電壓的分辨能力，定義為最小輸出電壓分辨率：指對(duì)輸出最小電壓的分辨能力，定義為最小輸出電壓 VLSB（此時(shí)輸入數(shù)字代碼中只有最低有效位為（此時(shí)輸入數(shù)字代碼中只有最低有效位為1 1，其余各位均，其余各位均 為為0 0）與最大輸出電壓）與最大輸出電壓VOM（或稱滿量程輸出電壓，即此時(shí)輸（或稱滿量程輸出電壓，即此時(shí)輸 入數(shù)字代碼中各位均為入數(shù)字代碼中各位均為1 1）之比。）之比。 分辨率分辨率 LSB OM 1 21 n V V 如輸入數(shù)字代碼為如輸入數(shù)字代碼為10位的位的AD7520的分辨率的分辨率 10 11 0.001 102321 此時(shí)若輸

11、出模擬電壓滿量程為此時(shí)若輸出模擬電壓滿量程為10V，則其能夠分辨的最小電壓為，則其能夠分辨的最小電壓為 10 0.01V 1023 2 2主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù) 轉(zhuǎn)換誤差：通常用輸出電壓滿量程轉(zhuǎn)換誤差：通常用輸出電壓滿量程FSR（Full Scale Range的的 縮寫）的百分?jǐn)?shù)表示，也可以用最低有效位的倍數(shù)表示?？s寫）的百分?jǐn)?shù)表示，也可以用最低有效位的倍數(shù)表示。 如，轉(zhuǎn)換誤差為如，轉(zhuǎn)換誤差為 1 LSB 2 表示輸出模擬電壓的絕對(duì)誤差等于最小輸出電壓表示輸出模擬電壓的絕對(duì)誤差等于最小輸出電壓 的一半。的一半。 LSB V （2）轉(zhuǎn)換速度）轉(zhuǎn)換速度 通常用建立時(shí)間通常用建立時(shí)間tset來定

12、量來定量 描述描述D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度。轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度。 9.2.1 A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理轉(zhuǎn)換器的基本原理 A/D轉(zhuǎn)換器的功能是將模擬量的輸入轉(zhuǎn)換成數(shù)字轉(zhuǎn)換器的功能是將模擬量的輸入轉(zhuǎn)換成數(shù)字 量的輸出。量的輸出。 一個(gè)完整的一個(gè)完整的A/D轉(zhuǎn)換過程，通常要經(jīng)過轉(zhuǎn)換過程，通常要經(jīng)過取樣取樣和和保保 持持、量化量化和和編碼編碼步驟。步驟。 取樣：取樣：將時(shí)間上連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成時(shí)間上離散將時(shí)間上連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成時(shí)間上離散 的模擬量過程。的模擬量過程。 保持：保持：保持取樣信號(hào)，使有充分時(shí)間轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。保持取樣信號(hào)，使有充分時(shí)間轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。 9.2 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 1.

13、1. 取樣和保持取樣和保持 圖圖(a)為取樣過程框圖為取樣過程框圖 圖圖(c)中的中的S(t)為取樣信號(hào)為取樣信號(hào) 在取樣脈沖的在取樣脈沖的tw期間期間,開關(guān)開通開關(guān)開通,輸輸 出出=輸入輸入;在在Ts-tw期間期間,開關(guān)關(guān)閉。開關(guān)關(guān)閉。 圖圖(d)為取樣后的輸出為取樣后的輸出Vs 圖圖(e)為為通過取樣保持電路形成的通過取樣保持電路形成的 輸出信號(hào)輸出信號(hào)Vo 取樣保持電路取樣保持電路 2. 量化和編碼量化和編碼 量化：量化：把取樣保持電路的輸出信號(hào)用單位量化電壓的整數(shù)把取樣保持電路的輸出信號(hào)用單位量化電壓的整數(shù) 倍表示。方法一般有兩種：只舍不入、有舍有入。倍表示。方法一般有兩種：只舍不入、

14、有舍有入。 編碼：編碼：把量化的結(jié)果用二進(jìn)制代碼表示。把量化的結(jié)果用二進(jìn)制代碼表示。 只舍不入只舍不入 取量化單位取量化單位 n m /2V 0 0之間的模擬電壓歸并到之間的模擬電壓歸并到0 0 2之間的模擬電壓歸并到之間的模擬電壓歸并到1 1 此方法產(chǎn)生的最大量化誤差為此方法產(chǎn)生的最大量化誤差為 (V(Vm m為模擬電壓最大值為模擬電壓最大值,n,n為數(shù)為數(shù) 字代碼位數(shù)字代碼位數(shù)) ) 取量化單位取量化單位 n+1 m 2/(21)V 0 0/2之間的模擬電壓歸并到之間的模擬電壓歸并到0 0 /23/2之間的模擬電壓歸并到之間的模擬電壓歸并到1 1 此方法產(chǎn)生的最大量化誤差為此方法產(chǎn)生的最大

15、量化誤差為/2 有舍有入有舍有入 按工作原理：按工作原理： 分分直接直接A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器和和間接間接A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器兩類。兩類。 直接直接A/DA/D轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換器： 并行比較型并行比較型A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 逐次比較型逐次比較型A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 間接間接A/DA/D轉(zhuǎn)換器：轉(zhuǎn)換器： 雙積分型雙積分型A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 電壓頻率轉(zhuǎn)換型電壓頻率轉(zhuǎn)換型A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 A/D轉(zhuǎn)換器分類轉(zhuǎn)換器分類 主要由主要由電壓比較器電壓比較器、D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器、控制邏輯控制邏輯、逐次逐次 逼近寄存器逼近寄存器和和輸出緩沖器輸出緩沖器等部分組成。等部分組成。 逐次

16、逼近型逐次逼近型A/DA/D轉(zhuǎn)換器是直接轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器是直接轉(zhuǎn)換A/DA/D轉(zhuǎn)換器的一種電路。轉(zhuǎn)換器的一種電路。 9.2.2 逐次逼近型逐次逼近型A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 （1 1）轉(zhuǎn)換開始前先將寄存器清零。）轉(zhuǎn)換開始前先將寄存器清零。 （2 2）轉(zhuǎn)換控制信號(hào)）轉(zhuǎn)換控制信號(hào)VS變?yōu)楦唠娖綍r(shí)開始轉(zhuǎn)換，時(shí)鐘信號(hào)首先變?yōu)楦唠娖綍r(shí)開始轉(zhuǎn)換，時(shí)鐘信號(hào)首先 將寄存器的最高位置為將寄存器的最高位置為1 1，其它位置置，其它位置置0 0，使寄存器的輸，使寄存器的輸 出為出為1000010000。 （3 3）將該數(shù)字量被）將該數(shù)字量被D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電壓VR。 （4 4）

17、比較，若）比較，若VRVi，說明數(shù)字過大了，則這個(gè)，說明數(shù)字過大了，則這個(gè)1 1應(yīng)取掉；若應(yīng)取掉；若 VR Vi時(shí)時(shí), Co=0,J=0,K=1 當(dāng)當(dāng)CLKCLKi下降沿下降沿,Qi=0 當(dāng)當(dāng)VRVi時(shí)時(shí),Co=1,J=1,K=0 當(dāng)當(dāng)CLKCLKi下降沿下降沿,Qi=1 當(dāng)當(dāng)CLK0下降沿時(shí)下降沿時(shí),Q2=1,Q1=Q0=0 上述分析過程中采用的是只舍不入的量化方法，如上述分析過程中采用的是只舍不入的量化方法，如VREF=8V， 取樣電壓值取樣電壓值Vi=4.8V時(shí)時(shí), ,其轉(zhuǎn)換結(jié)果其轉(zhuǎn)換結(jié)果D2D1D0=100, ,量化值為量化值為4=4V， 偏差偏差0.8V V，小于最大量化誤差，小于最

18、大量化誤差=1V。 送出的數(shù)字分別送出的數(shù)字分別 為為:100,110,101; 對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的VR為為 3.5V,5.5V,4.5V; 結(jié)果結(jié)果=101 為了減少量化誤差，應(yīng)采用有舍有入的量化方法。為了減少量化誤差，應(yīng)采用有舍有入的量化方法?？梢圆捎每梢圆捎?在在3位位D/A轉(zhuǎn)換器的輸出級(jí)加一個(gè)偏移電路的方法，向下偏移轉(zhuǎn)換器的輸出級(jí)加一個(gè)偏移電路的方法，向下偏移/2。 誤差降為誤差降為/2。 雙積分型雙積分型A/DA/D轉(zhuǎn)換器是常用的一種間接轉(zhuǎn)換器是常用的一種間接A/DA/D轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。 工作過程：工作過程： 它首先將輸入的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成正比的它首先將輸入的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之

19、成正比的 時(shí)間寬度信號(hào)；時(shí)間寬度信號(hào)； 然后在這個(gè)時(shí)間寬度里對(duì)固定頻率的時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)；然后在這個(gè)時(shí)間寬度里對(duì)固定頻率的時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)； 計(jì)數(shù)的結(jié)果就是正比于輸入模擬電壓的數(shù)字信號(hào)。計(jì)數(shù)的結(jié)果就是正比于輸入模擬電壓的數(shù)字信號(hào)。 9.2.3 雙積分型雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 主要由主要由積分器積分器、過零比較器過零比較器、計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器、控制邏輯控制邏輯 和和時(shí)鐘脈沖源時(shí)鐘脈沖源等幾個(gè)部分組成。等幾個(gè)部分組成。 雙積分型雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器的原理框圖轉(zhuǎn)換器的原理框圖 積分器積分器 過零比較器過零比較器 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 控制邏輯控制邏輯 時(shí)鐘脈沖源時(shí)鐘脈沖源 轉(zhuǎn)換控制信號(hào)轉(zhuǎn)換控制信號(hào)VS=0，將計(jì)數(shù)器清

20、零，并接通開關(guān)，將計(jì)數(shù)器清零，并接通開關(guān)S0，使積分，使積分 電容電容C完全放電，同時(shí)開關(guān)完全放電，同時(shí)開關(guān)S1合到輸入信號(hào)合到輸入信號(hào)Vi一側(cè)。一側(cè)。 轉(zhuǎn)換控制信號(hào)轉(zhuǎn)換控制信號(hào)VS=1時(shí)開始轉(zhuǎn)換：時(shí)開始轉(zhuǎn)換： 第一次積分階段，第一次積分階段，S0斷開，積斷開，積 分器對(duì)分器對(duì)Vi進(jìn)行固定時(shí)間進(jìn)行固定時(shí)間T1的積分。的積分。 1 i1 Oi 0 1 TVT VdtV CRRC 第二次積分階段，令開關(guān)第二次積分階段，令開關(guān)S1轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 接至基準(zhǔn)電壓接至基準(zhǔn)電壓 -VREF一側(cè)，積分一側(cè)，積分 器向相反方向積分。器向相反方向積分。 2 REF1 Oi 0 1 0 TVT VdtV CRRC 工作過程：

21、工作過程： 21 i CCREF TT DV TT V 21 REFi TT VV RCRC ， 1 2i REF T TV V 1C TNT 若取若取 1C TNT i REF N DV V 則則 上式表明上式表明,反向積分到反向積分到Vo=0的時(shí)間的時(shí)間T2 與與Vi成正比。令計(jì)數(shù)器在成正比。令計(jì)數(shù)器在T2時(shí)間里時(shí)間里 對(duì)周期為對(duì)周期為Tc的時(shí)鐘脈沖的時(shí)鐘脈沖CLK計(jì)數(shù)計(jì)數(shù),則則 計(jì)數(shù)數(shù)字量計(jì)數(shù)數(shù)字量D也與也與Vi成正比：成正比： 故得到故得到 由右圖可以看出由右圖可以看出, ,當(dāng)當(dāng)Vi取兩個(gè)不同的數(shù)值取兩個(gè)不同的數(shù)值Vi1和和Vi2時(shí)時(shí),反向積分反向積分 時(shí)間時(shí)間T2和和T2也不相同，且

22、與也不相同，且與Vi成正比。成正比。 此時(shí)此時(shí) 1C 2nTT則則 i REF 2n DV V 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)上述雙積分過程的控制，用如下邏輯電路來完成：為了實(shí)現(xiàn)對(duì)上述雙積分過程的控制，用如下邏輯電路來完成： 當(dāng)當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)滿計(jì)數(shù)器計(jì)滿2n返回全返回全0并進(jìn)位并進(jìn)位,使使S1接接-VREF開始反向積分。開始反向積分。 待待V0=0,比較器輸出比較器輸出0關(guān)閉關(guān)閉G1。 Vs=0, S0閉合閉合,C放電放電;計(jì)數(shù)器清計(jì)數(shù)器清0,S1接接Vi。當(dāng)。當(dāng)Vs=1, S0斷開斷開,積積 分器積分分器積分,因輸出負(fù)電壓因輸出負(fù)電壓,比較器輸出為比較器輸出為1,打開打開G1,計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。 1 1集成集成A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 CC14433 CC14433為雙積分型集成為雙積分型集成A/DA/D轉(zhuǎn)換器，它采用轉(zhuǎn)換器，它采用CMOSCMOS工藝制造，工藝制造， 將模擬電路與數(shù)字電路集成在一個(gè)芯片，只需外接少量元件就可將模擬電路與數(shù)字電路集成在一個(gè)芯片，只需外接少量元件就可 以構(gòu)成一個(gè)具有自動(dòng)調(diào)零和自動(dòng)極性切換功能的以構(gòu)成一個(gè)具有自動(dòng)調(diào)零和自動(dòng)極性切換