集成a／d轉(zhuǎn)換器通常采用逐次逼近式a／d轉(zhuǎn)換器和雙積分式a／d轉(zhuǎn)換器。下面簡要介紹這兩種a／d轉(zhuǎn)換器的基本原理。

　　1．逐次逼近式a／d轉(zhuǎn)換電路

　　如圖所示為逐次逼近式a／d轉(zhuǎn)換電路的原理框圖。

　　在圖中，其核心部分是一個d／a轉(zhuǎn)換器，其工作過程是：電路收到啟動信號后，將逐次逼近寄存器置“0”，第一個cp脈沖到來時，邏輯控制電路首先將逐次逼近寄存器的最高位d_n-1置“1”，經(jīng)過d／a轉(zhuǎn)換變成模擬電壓u_c，此電壓與輸入電壓磯進(jìn)行比較，如果u_i≥u_c，則保留這一位，否則該位置“0”。第二個cp脈沖到來時，邏輯控制電路使次高位d_n-2置“1”，并與d_n-1送入d／a轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬電壓u_c，再次與輸人電壓u_i，進(jìn)行比較。此過程不斷進(jìn)行下去，直到最后一位d_o比較完畢。此時逐次逼近寄存器中的ⅳ位數(shù)字量即為輸人模擬電壓u_i所對應(yīng)的輸出數(shù)字量。

　　逐次逼近式a／d轉(zhuǎn)換電路在轉(zhuǎn)換速度和電路復(fù)雜程度之間有一個較好的折中，所以獲得了廣泛的應(yīng)用。

　　2，雙積分式a／d轉(zhuǎn)換電路

　　如圖所示為雙積分式a／d轉(zhuǎn)換電路原理框圖。

　　在圖中，先將s置于磯端，積分器對輸入信號進(jìn)行積分，積分時間固定為γ，積分器的輸出為

當(dāng)t＝t時，s轉(zhuǎn)為接－u_ref耐積分器，開始對參考電壓u_ref積分，積分器輸出從負(fù)值開始上升，當(dāng)積分器輸出上升到u_i＝0v時，第二次積分結(jié)束。設(shè)這段時間為δt，則有

　　　　　　　　　　　

　　由上式可知，δt正比于輸人電壓u_i，在δt內(nèi)進(jìn)行時鐘脈沖計數(shù)，所計得的數(shù)字量正比于輸人電壓ｕ_i。如圖所示為a／d轉(zhuǎn)換電路的工作過程。雙積分式a／d轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換精度很高，但轉(zhuǎn)換速度較低。

　　3．a(chǎn)/d轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)

　�、俜直媛剩簩�(yīng)于最小數(shù)字量的模擬電壓值稱 圖雙積分a／d轉(zhuǎn)換過程波形圖為分辨率，它表示對模擬信號進(jìn)行數(shù)字化能夠達(dá)到多細(xì)的程度。通常用數(shù)字量的位數(shù)表示，如8位、12位、16位分辨率等。若分辨率為8位，表示它可以對全量程的1/2⁸＝1/256的增量作出反應(yīng)。分辨率越高，轉(zhuǎn)換時對輸人量的微小變化的反應(yīng)越靈敏。

　�、诹砍蹋杭此D(zhuǎn)換的電壓范圍。單極性工作的芯片有以0v為基準(zhǔn)的0～＋10v，0～－10v等；雙極性工作的芯片有以0v為基準(zhǔn)的±5v，±10v等。

　�、劬龋河薪^對精度和相對精度兩種表示法。對應(yīng)一個給定的數(shù)字量的理論模擬量輸人與實際模擬量輸入之差稱為絕對精度或絕對誤差。絕對精度通常用最小有效位lsb的分?jǐn)?shù)表不，如精度為±｝lss°通常用百鑰卜比焉良示浦拿量程時的相叉扌誤差，如±0．05％。

　�、苻D(zhuǎn)換時間和轉(zhuǎn)換率：完成一次a／d轉(zhuǎn)換所需要的時間稱為轉(zhuǎn)換時間，轉(zhuǎn)換時間的倒數(shù)稱為轉(zhuǎn)換率。不同形式、不同分辨率的器件，其轉(zhuǎn)換時間的長短相差很大，可為幾微妙到幾百毫秒。在選擇器件時，要根據(jù)應(yīng)用的需要和成本，對這項指標(biāo)加以考慮，有時還要同時考慮數(shù)據(jù)傳輸過程中轉(zhuǎn)換器件的一些結(jié)構(gòu)和特點。

　�、葺敵鲞壿嬰娖剑憾鄶�(shù)與ttl電平配合。在考慮數(shù)字輸出量與微機數(shù)據(jù)nj線的關(guān)系時，還要對其他一些有關(guān)問題加以考慮，如是否要用三態(tài)邏輯輸出、采用何種編碼制式、是否需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行閂鎖等。

　　⑥對參考電壓的要求：從前面釣敘述中可以看到，a／d轉(zhuǎn)換和d／a轉(zhuǎn)換都需要一定精度的參考電壓源。所以在使用時，要考慮器件是否需要內(nèi)部參考電壓，或是否需要外部參考電壓。

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