數(shù)字電路與邏輯設(shè)計課件：ADC與DAC轉(zhuǎn)換

數(shù)-模轉(zhuǎn)換和模-數(shù)轉(zhuǎn)換7.1概述7.2數(shù)-模轉(zhuǎn)換器及應(yīng)用7.3模-數(shù)轉(zhuǎn)換器及應(yīng)用7.1概述

為了能用數(shù)字技術(shù)來處理模擬信號，必須把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，才能送入數(shù)字系統(tǒng)進行處理。同時，往往還需把處理后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，作為最后的輸出。我們把前一種從模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換稱為?！獢?shù)轉(zhuǎn)換，或稱為A/D（AnalogtoDigital）轉(zhuǎn)換，把后一種從數(shù)字信號到模擬信號的轉(zhuǎn)換稱為D/A（DigitaltoAnalog）轉(zhuǎn)換。同時，把實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的電路稱為A/D轉(zhuǎn)換器（AnalogDigitalConverter）；把實現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換的電路稱為D/A轉(zhuǎn)換器（DigitalAnalogConverter）。我們用一個簡單的水溫測量與控制系統(tǒng)為例，來說明A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用。如圖7-1-1所示為一個水溫測量、顯示與控制系統(tǒng)的原理框圖。首先，溫度傳感器把溫度信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號。然后，模擬電信號經(jīng)過模擬調(diào)理電路被放大到A/D轉(zhuǎn)換器的輸入電壓范圍。最后，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的8位溫度數(shù)字信號送入微處理器進行存儲、處理和溫度變化的曲線液晶顯示等。為了實現(xiàn)溫度的反饋調(diào)節(jié)，可以根據(jù)測量到的溫度，利用D/A轉(zhuǎn)換器，再把設(shè)定的8位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，模擬信號通過功率放大電路輸出，實現(xiàn)水的加熱或降溫控制。0011010010110101加熱棒溫度傳感器

調(diào)理

電路A/D轉(zhuǎn)換D/A轉(zhuǎn)換微處理器液晶顯示功率放大圖7-1-1

溫度測量、顯示與控制系統(tǒng)實現(xiàn)框圖目前，A/D轉(zhuǎn)換器的類型很多。按轉(zhuǎn)換形式來分類，A/D轉(zhuǎn)換器的類型可以分為直接A/D轉(zhuǎn)換器和間接A/D轉(zhuǎn)換器兩大類。在直接A/D轉(zhuǎn)換器中，輸入的模擬信號直接被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號；而在間接A/D轉(zhuǎn)換器中，輸入的模擬信號先被轉(zhuǎn)換成某種中間變量（如時間、頻率等），然后再將中間變量轉(zhuǎn)換為最后的數(shù)字量。按輸出數(shù)字信號的形式來分類，A/D轉(zhuǎn)換器有并行輸出和串行輸出兩種類型。A/D轉(zhuǎn)換器的輸入與輸出的關(guān)系可以表示為式中，x表示模擬輸入信號，n為A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，y表示數(shù)字輸出（用n位二進制數(shù)表示），VREF為基準電壓。D/A轉(zhuǎn)換器的類型有權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器，倒梯形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器等。此外根據(jù)D/A轉(zhuǎn)換器輸入數(shù)字信號的方式，有并行輸入和串行輸入兩種類型。D/A轉(zhuǎn)換器的輸入與輸出的關(guān)系可以表示為式中，x表示數(shù)字輸入（n位二進制表示的十進制值），n為D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，y表示模擬輸出信號，VREF為基準電壓，G為增益。性能指標是選擇A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器的重要依據(jù)，在性能指標中A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換分辨率（或位數(shù)）和轉(zhuǎn)換時間（或轉(zhuǎn)換速度）是最重要的兩個參數(shù)。下面將介紹A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標即性能指標。

2

例如，兩個A/D轉(zhuǎn)換器的輸出分別為12位和8位，允許輸入模擬信號的電壓范圍都為0-5V，則其分辨率分別為多少？解：對于輸出為12位的A/D轉(zhuǎn)換器，其滿量程是5V，分辨率=對于輸出為8位的A/D轉(zhuǎn)換器，其滿量程也是5V，分辨率=2．轉(zhuǎn)換時間轉(zhuǎn)換時間表征一個A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。轉(zhuǎn)換時間是指從接到轉(zhuǎn)換啟動信號開始，到輸出端獲得穩(wěn)定的數(shù)字信號所完成一次轉(zhuǎn)換的時間。圖7-1-2為A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的轉(zhuǎn)換時序波形圖。在啟動信號START的下降沿開始轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換期間EOC為底電平，轉(zhuǎn)換結(jié)束后OE為高電平，在OE為高電平期間從輸出端可以得到有效的數(shù)據(jù)。圖7-1-2ADC0809的轉(zhuǎn)換時序波形圖3.采樣速率采樣速率是采樣時間的倒數(shù)。采樣時間是指兩次轉(zhuǎn)換的間隔，采樣時間必須大于或等于轉(zhuǎn)換時間。有人習慣上將轉(zhuǎn)換速率在數(shù)字上等同于采樣速率，常用單位是ks/s和Ms/s，分別表示每秒采樣千次和百萬次。4.量化誤差在理想情況下，輸入模擬信號所有轉(zhuǎn)換點應(yīng)當在一條直線上，但實際的特性不能做到輸入模擬信號所有轉(zhuǎn)換點在一條直線上。量化誤差是指實際的轉(zhuǎn)換點偏離理想特性的誤差，一般用最低有效位來表示。例如，量化誤差≤

。5．輸入動態(tài)范圍輸入動態(tài)范圍是指A/D轉(zhuǎn)換器所能分辨的最大信號與最小信號的比值，用dB表示。對于n位的A/D轉(zhuǎn)換器，其輸入動態(tài)范圍是7.1.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標1．分辨率指輸入數(shù)字量從全0變化到最低有效位為1時，對應(yīng)輸出可分辨的電壓變化量△V與最大輸出電壓Vm之比，即：分辨率

分辨率越高，轉(zhuǎn)換時對輸入量的微小變化的反應(yīng)越靈敏。在電路的穩(wěn)定性和精度能保證時，分辨率與輸入數(shù)字量的位數(shù)n有關(guān)，n越大分辨率越高。2．轉(zhuǎn)換速率轉(zhuǎn)換速率是建立時間的倒數(shù)。建立時間表示從數(shù)字信號輸入起，到輸出電壓（或電流）達到穩(wěn)定值所需的時間。轉(zhuǎn)換速率的常用單位是ks/s和Ms/s。3．轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度是實際輸出值與理論計算值之差，這種差值，由轉(zhuǎn)換過程中各種誤差引起。主要指靜態(tài)誤差，它包括：非線性誤差、比例系數(shù)誤差和漂移誤差。非線性誤差是電子開關(guān)導通的電壓降和電阻網(wǎng)絡(luò)電阻值偏差產(chǎn)生的，常用滿刻度的百分數(shù)來表示；比例系數(shù)誤差是參考電壓VREF的偏離而引起的誤差；漂移誤差是運算放大器零點漂移產(chǎn)生的誤差。當輸入數(shù)字量為零時，由于運算放大器的零點漂移，輸出模擬電壓并不為零，這使得輸出電壓特性與理想電壓特性產(chǎn)生一個相對位移。7.2D/A轉(zhuǎn)換器（DAC）7.2.1D/A轉(zhuǎn)換器的基本工作原理D/A轉(zhuǎn)換器將輸入的二進制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，以電壓或電流的形式輸出。1.電阻分壓型D/A轉(zhuǎn)換器原理電阻分壓型D/A轉(zhuǎn)換器一般由電阻分壓器、模擬開關(guān)和開關(guān)控制器電路等構(gòu)成。3位數(shù)字輸入模擬電壓輸出轉(zhuǎn)換電路原理如圖7-2-1所示，3位數(shù)字輸入通過3線-8線譯碼器控制開關(guān)，輸出通過開關(guān)連接到電壓分壓器的各個抽頭上，從而獲得不同的模擬電壓。例如：當輸入為000時開關(guān)0合上，其余的開關(guān)打開，模擬輸出電壓為0V。當輸入為100時開關(guān)4合上，模擬輸出電壓為：當輸入為111時開關(guān)7合上，模擬輸出電壓為：由此可見，3位數(shù)字輸入轉(zhuǎn)換為模擬輸出電壓的范圍是：0-圖7-2-13位數(shù)字輸入-模擬輸出轉(zhuǎn)換原理圖2.全解碼型D/A轉(zhuǎn)換器原理全解碼型D/A轉(zhuǎn)換器是一種電流型D/A轉(zhuǎn)換器。圖7-2-2給出了3位數(shù)字輸入模擬電流輸出的轉(zhuǎn)換電路原理圖。3位數(shù)字輸入通過3線-7線譯碼器控制開關(guān)連接到不同的電阻R上，從而獲得不同的模擬電流輸出。圖7-2-23位數(shù)字輸入模擬電流輸出D/A轉(zhuǎn)換器圖7-2-2所示的電流型D/A轉(zhuǎn)換器的輸出不能直接驅(qū)動電阻型負載，要通過運算放大器緩沖后驅(qū)動負載電阻，并實現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換。3．倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器電路如圖7-2-3所示，兩種電阻R和2R構(gòu)成倒T型網(wǎng)絡(luò)。開關(guān)Sn-1─S0

是在運算放大器反相端求和點（虛地）和同相端（地）之間轉(zhuǎn)換，因此，無論開關(guān)在任何位置，電阻2R總是和地相接，因而流過2R電阻上的電流不隨開關(guān)位置變化而變化，是恒流，并且開關(guān)速度較高。圖7-2-3倒T型DAC

從圖7-2-3中可以看出，由VREF向里看的等效電阻為R，數(shù)碼Di無論是0還是1，開關(guān)Si都相當于接地。因此，由VREF流出的總電流為I=VREF/R，而流入2R支路的電流是依2的倍速遞減，流入運算放大器的電流為運算放大器的輸出電壓為

若Rf=R，并將I=VREF/R代入上式，則有可見，輸出模擬電壓正比于數(shù)字量的輸入。倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)的特點是電阻種類少，只有R和2R兩種。因此，可以提高制作精度；而且在動態(tài)轉(zhuǎn)換過程中對輸出不易產(chǎn)生尖峰脈沖干擾，有效地減小了動態(tài)誤差，提高了轉(zhuǎn)換速度。倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器是目前轉(zhuǎn)換速度較高且使用較多的一種。7.2.2并行輸入8位DAC0832DAC0832是8位分辨率D/A轉(zhuǎn)換集成芯片，與微處理器完全兼容，因其具有價格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點，在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。DAC0832的引腳圖如圖7-2-4所示。DAC0832采用倒T型R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)。由于有二個可以分別控制的數(shù)據(jù)輸入寄存器和DAC寄存器，所以，在使用時有較大的靈活性，可根據(jù)需要接成不同的工作方式。各個引腳的功能如表7-2-1所示。DAC0832的主要技術(shù)指標：分辨率8位，建立時間1μs，電源電壓5V~15V，輸入并行數(shù)字，輸出電流型，功耗200mW。圖7-2-4DAC0832引腳圖表7-2-1DAC0832的引腳功能DAC0832是電流輸出，使用時須外接運算放大器。只要將9腳接到運算放大器的輸出端即可。若運算放大器增益不夠，還須外加反饋電阻。DAC0832的控制過程：當ILE=1、=0和=0同時有效時，輸入數(shù)據(jù)D7~D0進入輸入寄存器。當=0和=0同時有效時，輸入寄存器的數(shù)據(jù)進入DAC寄存器。八位D/A轉(zhuǎn)換電路隨時將DAC寄存器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號（IOUT1+IOUT2）輸出。DAC0832使用時可以接成雙緩沖器型、單緩沖器型和直通型三種工作方式。由于DAC0832芯片中有兩個數(shù)據(jù)寄存器，通過兩個選通信號的控制，可以將數(shù)據(jù)先鎖存到輸入寄存器中，當需要D/A轉(zhuǎn)換時，再將此數(shù)據(jù)送入DAC寄存器中進行轉(zhuǎn)換，從而達到兩級緩沖方式工作，如圖7-2-5（a）所示。如果讓兩個寄存器中之一處于常通狀態(tài)，只控制另一個寄存器的鎖存，可以使兩個寄存器同時選通及鎖存，即單緩沖工作方式，如圖7-2-5（b）所示。如果使兩個寄存器都處于常通狀態(tài)，這時兩個寄存器的輸出跟隨數(shù)字輸入而變化，D/A轉(zhuǎn)換器的輸出也同時跟著變化。這種情況是將DAC0832直接應(yīng)用于連續(xù)反饋控制系統(tǒng)中作數(shù)字增量控制器使用，這就是直通型工作方式，如圖7-2-7（c）所示。圖中的電位器用于滿量程調(diào)整。實際使用時，選用哪種工作方式應(yīng)根據(jù)控制系統(tǒng)的要求來選擇。(a)(b)(c)圖7-2-5DAC0832的三種工作方式7.2.3串行輸入16位DAC8551DAC8551是串行數(shù)字輸入、低功耗、16位電壓型數(shù)-模轉(zhuǎn)換器，尺寸小，可以用于過程控制、計算機外設(shè)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)控制和便攜式儀器等。DAC8551的引腳圖和原理框圖如圖7-2-6所示，引腳功能如表7-2-2。DAC8551的主要技術(shù)指標：分辨率16位，建立時間10μs，更新速率100ks/s，電源電壓2.7V~5.5V，輸入串行數(shù)字，輸出電壓型，功耗1mW。（a）引腳圖

（b）原理圖圖7-2-6DAC8551引腳和原理圖表7-2-2DAC8551的引腳功能DAC8551的串行輸入數(shù)字信號經(jīng)過移位寄存器首先實現(xiàn)串并轉(zhuǎn)換，然后送入DAC寄存器寄存，最后由D/A轉(zhuǎn)換器得到模擬電壓信號輸出。輸出電壓與16位數(shù)字輸入的關(guān)系為：DAC8551的輸入移位寄存器為24位，其24位的存儲內(nèi)容如圖7-2-7所示。前6位為無關(guān)位，PD1、PD0為輸出模式控制位，其輸出模式控制如表7-2-3所示。串行輸入的時序圖如圖7-2-8所示。用DAC8551實現(xiàn)雙極性電壓輸出的應(yīng)用實例如圖7-2-9。圖7-2-7輸入移位寄存器存儲內(nèi)容表7-2-3輸出模式控制圖7-2-8串行輸入時序圖圖7-2-9DAC8551雙極性輸出圖7-2-9電路的輸出電壓表達式為：7.3A/D轉(zhuǎn)換器(ADC)7.3.1A/D轉(zhuǎn)換器的基本工作原理

A/D轉(zhuǎn)換器的類型主要有逐次逼近型、并行/串行比較型、積分型、流水線型和型等，A/D轉(zhuǎn)換的一般過程是取樣、保持、量化和編碼四個步驟。1.逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器逐次逼近式ADC的原理框圖如圖7-3-1所示，它由采樣/保持電路、電壓比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、寄存器與逐次逼近控制邏輯等部分構(gòu)成。圖7-3-1逐次逼近式ADC圖7-3-1中，模擬輸入電壓Vin經(jīng)采樣/保持電路輸出電壓Vin與D/A轉(zhuǎn)換器輸出電壓VDC進行比較。比較是從寄存器的高位到低位逐位進行，并依次確定各位數(shù)碼是1還是0。轉(zhuǎn)換開始前，先將逐次逼近寄存器（SAR）清零，開始轉(zhuǎn)換后，控制邏輯將逐次逼近寄存器的最高位置1，即（100…000），這時D/A的輸出電壓，將VDAC與輸入Vin比較。若Vin>VDAC

，比較器輸出為高電平（即邏輯1），則寄存器的最高位保持為1；若Vin<VDAC

，比較器輸出為低電平（即邏輯0），則寄存器的最高位清為0。然后，設(shè)置次高位為1，再按同樣的方法進行比較，確定次高位的1是去掉還是保留，這樣逐位比較下去，一直到最低位為止。比較完畢后，寄存器中的狀態(tài)就是轉(zhuǎn)化后的二進制輸出結(jié)果，并通過并行或串行輸出，這樣就完成了一次A/D轉(zhuǎn)換。逐次逼近比較式ADC的數(shù)碼位數(shù)越多，轉(zhuǎn)換結(jié)果越精確，但轉(zhuǎn)換時間越長。2．并型A/D轉(zhuǎn)換器并型A/D轉(zhuǎn)換器采用多個電壓比較器，僅做一次比較就可以得到輸出結(jié)果，又稱Flash型（閃速）型。并型A/D轉(zhuǎn)換器的電原理圖如圖7-3-2所示。它由電壓比較器、寄存器和編碼器構(gòu)成。并型A/D轉(zhuǎn)換器的工作過程。電阻分壓器把參考電壓Vref分壓，得到從1/16Vref到13/16Vref之間七個量化電平，量化單位為?=1/8Vref。然后，把這七個量化電平分別接到七個電壓比較器C6~C0的反相輸入端，作為比較基準。同時，將模擬輸入Vin接到七個電壓比較器的同相輸入端，與這七個量化電平進行比較。若大于比較器的參考電平，則比較器的輸出Ci=1，否則Ci=0。圖7-3-2并型A/D轉(zhuǎn)換器寄存器由七個D觸發(fā)器FF0~FF6構(gòu)成，七個D觸發(fā)器的輸出分別為Q0-Q6。在時鐘脈沖CLK的作用下，將比較結(jié)果暫時寄存供編碼用。編碼器由六個與非門構(gòu)成。將比較器送來的七位二進制碼轉(zhuǎn)換成三位二進制代碼D2、D1、D0。編碼網(wǎng)絡(luò)的邏輯關(guān)系為：該并型A/D轉(zhuǎn)換器在模擬輸入Vin取不同值時，各比較器的輸出（即為寄存器的輸出）和最終數(shù)碼（D2、D1、D0）輸出的關(guān)系如表7-3-1所示。表7-3-1并型A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換關(guān)系例如，假設(shè)參考電壓例如，假設(shè)參考電壓Vref=8V。當模擬輸入Vin=2.5V加到各級比較器時，由于，，因此，比較器的輸出C6~C0為0000111。在時鐘脈沖作用下，比較器的輸出存入寄存器，經(jīng)編碼網(wǎng)絡(luò)輸出A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果為：D2D1D0=011。并型A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度很快，其轉(zhuǎn)換速度實際上取決于器件的速度和時鐘脈沖的寬度。但電路復(fù)雜，對于一個n位二進制輸出的并型A/D轉(zhuǎn)換器，需個電壓比較器和個觸發(fā)器，編碼電路也隨n的增大變得相當復(fù)雜。其轉(zhuǎn)換精度將受分壓網(wǎng)絡(luò)和電壓比較器靈敏度的限制。因此，這種轉(zhuǎn)換器適用于高速且精度較低的場合。3．流水線型A/D轉(zhuǎn)換器

流水線型A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)能夠提供優(yōu)異的動態(tài)特性,可對輸入信號高速、高精度采樣,并且具有低功耗、小尺寸和低價格，滿足現(xiàn)代數(shù)字無線系統(tǒng)、通信、高精度成像系統(tǒng)、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等對于高速、高精度的要求。下面簡要介紹其工作原理和應(yīng)用特點。12位流水線型(或稱為子區(qū)式)ADC的結(jié)構(gòu)框圖如圖7-3-3所示。這種結(jié)構(gòu)的A/D轉(zhuǎn)換器分為4級，每一級由采樣/保持電路(S/H)對輸入的模擬信號進行保存、并經(jīng)過一個3位閃速ADC量化得到一個3位的數(shù)字輸出（其中高2位作為整個ADC的輸出），同時3位輸出再送入一個3位的DAC，其模擬輸出與采樣/保持的輸出信號經(jīng)過一個求和電路完成相減,其“差值”乘以4作為下一級的輸入，如此經(jīng)過4級之后，送入一個4位閃速ADC，完成最后4位的A/D轉(zhuǎn)換。不同時間的轉(zhuǎn)換結(jié)果經(jīng)過移位寄存器的時間對齊及誤差校正，作為一次A/D轉(zhuǎn)換器的輸出，這樣就構(gòu)成了一個12位的ADC。一個N位分辨率的流水線型ADC完成一次轉(zhuǎn)換的過程如下:首級電路的采樣/保持器對輸入信號取樣后先由一個M位分辨率的粗A/D轉(zhuǎn)換器對輸入進行量化。接著用一個至少M位精度的D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生一個對應(yīng)于量化結(jié)果的模擬電平送至求和電路。求和電路從輸入信號中扣除此模擬電平,并將差值精確放大某一固定增益后送入下一級電路處理。經(jīng)過L級這樣的處理后,最后由一個較高精度的K位細A/D轉(zhuǎn)換器對殘余信號進行轉(zhuǎn)換。將上述各級粗、細A/D的輸出組合起來即構(gòu)成高精度的N位輸出。為了便于糾正重疊誤差,流水線各級電路都留有冗余位,即滿足:L*M+K>N圖7-3-312位流水線型ADC結(jié)構(gòu)圖7.3.2并行輸出8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809(a)原理框圖

(b)引腳圖圖7-3-4ADC0809原理圖和引腳圖ADC0809是采用CMOS工藝制成的八位八通道A/D轉(zhuǎn)換器，可以與微處理器兼容。其內(nèi)部原理框圖和引腳圖如圖7-3-4所示。ADC0809芯片內(nèi)部包括：一個八路模擬開關(guān)、模擬開關(guān)的地址鎖存與譯碼電路、比較器、256R電阻網(wǎng)絡(luò)、樹狀開關(guān)、逐次逼近寄存器SAR、三態(tài)輸出鎖存器和定時控制邏輯。1.八路模擬開關(guān)及地址的鎖存和譯碼

ADC0809通過IN0~IN7可輸入八路單端模擬電壓。ALE將三位地址線ADDC、ADDB和ADDA進行鎖存，然后由譯碼電路選通八路模擬輸入中的某一路進行A/D轉(zhuǎn)換，地址譯碼與選通輸入的關(guān)系如表7-3-1所示。表7-3-1地址譯碼選通表通道號01234567地址ADDC00001111ADDB00110011ADDA010101012.內(nèi)部八位D/A轉(zhuǎn)換器ADC0809內(nèi)部由樹狀開關(guān)和256R電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成八位D/A轉(zhuǎn)換器，其輸入為逐次近似寄存器SAR的八位二進制數(shù)據(jù)，變換器的參考電壓為Vref(+)和Vref(-)。逐次逼近寄存器SAR在比較前，SAR為全0，變換開始，先使SAR的最高位為1，其余為仍為0，數(shù)字控制樹狀開關(guān)輸出和模擬輸入送比較器進行比較。若樹狀開關(guān)輸出＞模擬輸入，則比較器輸出邏輯0，SAR的最高位由1變?yōu)?；若樹狀開關(guān)輸出≤模擬輸入，則比較器輸出邏輯1，SAR的最高位保持1。此后，SAR的次高位置1，其余較低位仍為0，而以前比較過的高位保持原來值。重復(fù)上述類似過程，直到最低位比較完為止。3.引腳功能IN0—I