第二章3AD转换器.pdf

微机控制技术 第2章 输入/输出接口与过程通道 （三） 微机控制技术 一、双积分式ADC的转换原理 标准电压 积分器输出 － 比较器 VIN ＋ 计 数 器 时钟 T ’ t 控制逻辑 2 T1 T2 T N T = 1 V D= V 2 IN IN V V REF REF 微机控制技术 二 .计数器式A/D转换器 1.组成 2.原理 图6-1 计数器式A/D转换器框图 这种电路的特点是结构简单，价格便宜，但是其转 换过程是计一个数比较一次，转换速度比较慢，目前已 很少采用。 微机控制技术 2.6 A/D 转换器及接口技术 • A/D转换器是把模拟电压或电流转换成数字量的集成电路 器件，是模拟量输入通道中的关键器件，其性能对通道的 设计和计算机控制系统性能的影响很大。 • 按位数来分：有4位、8位、12位、16位等 • 按结构来分：有单一功能A/D转换器，有多功能的A/D转 换器，如AD363，其内部含有16路多路开关、数据放大 器、采样保持器及12位A/D转换器。 • 按工作原理来分：有双积分型、逐次逼近型、∑-△调制型 及电压频率变换型等。 微机控制技术 2.6.1 逐次逼近式A/D 转换原理 • 逐次逼近式种类多、应用广。 • 主要由逐次逼近寄存器SAR、D/A转换器、比较 器、时钟及控制逻辑等组成。 • 它的实质是逐位设定SAR 寄存器中的数字量， 该数字量经过D/A转换后得到电压Uo，将Uo与待 转换的输入模拟电压Ui进行比较。根据比较结果， 修正SAR中的数字量，逐次逼近输入模拟量。其 逐次逼近类似于对分，一个N位的A/D转换器，只 需要比较N次即可，因而转换速度快。 微机控制技术 模拟量输入Ui + U - 比较时，先从SAR 的最高位开 o 始，逐次确定各位的数码应是 “1” D/A转换器 参考 还是 “0”， 数字输出 电压 工作过程如下： （D ~D ） 0 N 如果Ui≥U ，该位的 “1”保留； 逐次逼近寄存器 o （SAR ） 如果UiUo ，该位应予清零。 … 启动信号 控