AD8031ARTZ-RL7t=t1=2ntc                   (9.2.3)

令v1為輸人電壓在r1時(shí)間間隔內(nèi)的平均值,則由式(9.2.2)可得第一次積分結(jié)束時(shí)積分器的輸出電壓為vP.

vp=-t1/tvi=-2ntc/tvi (9.2.4)

第二次積分階段,當(dāng)t=t1時(shí),S1轉(zhuǎn)接到B點(diǎn),將與vi相反極性的基準(zhǔn)電壓一vREF加到積分器的輸入端,積分器進(jìn)人第二次積分階段,v。以%為初始值向反方向積分。當(dāng)t=t2時(shí),積分器輸出電壓為0,比較器的輸出電壓vc=0,時(shí)鐘脈沖控制門

G被關(guān)閉,計(jì)數(shù)停止。在第二次積分階段結(jié)束后,控制電路又使開關(guān)s2閉合,電容C放電,電路為下一次轉(zhuǎn)換做好準(zhǔn)各。第二次積分階段結(jié)束時(shí)v0的表達(dá)式可寫為

u0(t2)=vp一1/t|(~vRm)dr=0    (⒐2,5)

設(shè)t2=t1-t2,于是有

vREFt2/T

設(shè)在此期間計(jì)數(shù)器所累計(jì)的時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)為入,則

t2=入tc            (9.2.6)

可見,%與y1成正比,也就是說電路已經(jīng)將輸人電壓的平均值轉(zhuǎn)換成了中間變量時(shí)間間隔△,由式(9.2.6)、式(9.2.7)有

式(9.2.8)表明,在計(jì)數(shù)器中所計(jì)的數(shù)入(入=G~1・・・O10。)與在取樣時(shí)間rl內(nèi)輸入電壓的平均值⒕成正比。只要/I<7REF,幾期間計(jì)數(shù)器不會(huì)產(chǎn)生溢出問題,轉(zhuǎn)換器就能正常地將輸入模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,并從計(jì)數(shù)器的輸出讀取轉(zhuǎn)換的結(jié)果。如果取‰EF=2″V,則入=y1,計(jì)數(shù)器所計(jì)的數(shù)在數(shù)值上就等于被測電壓。

由于雙積分A/D轉(zhuǎn)換器在r1時(shí)間內(nèi)取的是輸人電壓的平均值,因此具有很強(qiáng)的抗工頻干擾的能力。特別是對(duì)周期等于rl整數(shù)倍的對(duì)稱干擾信號(hào)(即在T1期間平均值為零的干擾信號(hào)),理論上有無窮大的抑制能力。在工業(yè)系統(tǒng)中經(jīng)常碰到的是工頻干擾近似于對(duì)稱干擾,若選定r1等于工頻周期的倍數(shù),例如20ms或40 ms等,即使工頻干擾幅度大于被測直流信號(hào),仍能得到良好的轉(zhuǎn)換器.

在遙控電路跳開關(guān)上,有一個(gè)指示器可以檢查它的斷開或閉合。一旦遙控電路跳開關(guān)因過載跳開,在排除故障后需復(fù)位。另外,人工可以完成接通和斷開,在操作上,它與普通跳開關(guān)一樣。

數(shù)字技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用

電子技術(shù)是20世紀(jì)發(fā)展最迅速、應(yīng)用最廣泛的技術(shù),已使工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研、教育、醫(yī)療、文化娛樂以及人們的日常生活發(fā)生了根本的變革。特別是數(shù)字電子技術(shù),在近四十多年來,取得了令人矚目的進(jìn)步。

電子技術(shù)的發(fā)展是以電子器件的發(fā)展為基礎(chǔ)的。20世紀(jì)初直至中葉,主要使用的電子器件是真空管,也稱電子管。隨著固體微電子學(xué)的進(jìn)步,第一只晶體三極管于1947年問世,開創(chuàng)了電子技術(shù)的新領(lǐng)域。隨后60年代初,模擬和數(shù)字集成電路相繼上市。到70年代末微處理器的問世,電子器件及其應(yīng)用出現(xiàn)了嶄新的局面。1988年,集成工藝可在1 cm2的硅片上集成3500萬個(gè)元件,說明集成電路進(jìn)人甚大規(guī)模階段。當(dāng)前的制造技術(shù)已使集成電路芯片內(nèi)部的布線細(xì)微到亞微米和深亞微米(0.13~0,09 um)量級(jí)。隨著芯片上元件和布線的縮小,芯片的功耗降低而速度大為提高。最新生產(chǎn)的微處理器的時(shí)鐘頻率高達(dá)3 GHz(109 Hz)。

數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的典型代表是電子計(jì)算機(jī),它是伴隨著電子技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展衍生出計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展和完善,計(jì)算機(jī)技術(shù)的影響已遍及人類經(jīng)濟(jì)生活的各個(gè)領(lǐng)域,掀起了一場“數(shù)字革命”。數(shù)字技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于廣播、電視、通信、醫(yī)學(xué)診斷、測量、控制、文化娛樂以及家庭生活等方面。由于數(shù)字信號(hào)具有便于存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)奶攸c(diǎn),使得許多傳統(tǒng)使用模擬技術(shù)的領(lǐng)域轉(zhuǎn)而運(yùn)用數(shù)字技術(shù),例如:照相機(jī) 傳統(tǒng)的模擬相機(jī)是用鹵化銀感光膠片記錄影像,膠片成像過程需要嚴(yán)格的加工工藝和技術(shù),而且膠片不便于保存和傳輸。數(shù)字相機(jī)是將影像的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),以像素陣列的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。存儲(chǔ)的信息包括色彩、光強(qiáng)度和位置等。例如640×480的像素陣列中,每個(gè)像素的紅、綠、藍(lán)三元色均是8位,則該陣列的數(shù)據(jù)超過700萬。如果用JPEG圖形格式進(jìn)行壓縮處理后,數(shù)據(jù)量只為原來的5%,便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)距離傳輸。隨著計(jì)算機(jī)處理照片技術(shù)的推廣,外置大容量小體積硬盤的普及,激光數(shù)字彩色照片沖放設(shè)各的廣泛應(yīng)用,數(shù)字相機(jī)將取代模擬相機(jī)。