双积分型ADC的工作过程详细分析,牛掰!!
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在这篇文章中,小编将对双积分型ADC的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。
一、实用双积分型ADC硬件电路图
运放A1、R、C构成积分电路,C常取0.22μF的聚丙烯电容,R常取500kΩ左右,A2是电压跟随器,为电路提供稳定的比较电压,运放 A3作为电压比较器,保证A/D转换电平迅速翻转,CD4051是多路选择开关,单片机P1.0、P1.1、P1.2作为输出端口,控制其地址选择端A、 B、C选择不同的通道输入到积分器A1,U为将要进行A/D转换的模拟输入电压,Uin为积分器的输入电压,U0为比较电压,U1为基准电压,为使A/D 转换结果具有更高的精度,基准电路应该提供精确的电压,建议使用精度为1%的精密电阻,单片机使用89C51,其内部定时器T0为积分电路提供精确的时间定时,计数器T1用来记录反向积分时间,INT0用来检测比较器电平变化。所需测量的模拟输入信号和零点参考电压以及基准电压接到多路选择开关的输入端,通过单片机中的程序控制,轮流选择接入各路输入信号,通过积分电路分别和固定电压进行定时或定值积分。
积分电路的输出信号作为比较器的输入信号与比较电压进行比较,当比较器输出翻转信号时,CPU计数器停止计数,从而获得零点参考电压的计数值,对这个数据进行处理计算后,完成A/D转换。
二、双积分型ADC的工作过程详细分析
双积分型ADC基于V-T变换的比较测量原理,先将模拟电压转换成与其大小成正比的时间间隔,再利用基准时钟源并通过计数器将时间间隔转换成数字量输出。
双积分型ADC是通过对两次积分过程(对被测电压的定时积分和对 参考电压的定值积分 )的比较,从而得到被测电压值。上图是双积分型ADC的电路原理框图,主要包括积分器、过零比较器、计数器以及逻辑控制电路。
双积分型ADC的工作过程分为三个阶段,分别是 复零阶段 、 定时积分阶段 、 定值积分阶段 。
1、复零阶段(t0-t1) :在此阶段开关S2闭合T0时间,电容C短路,积分器的输出回归到零;
2、定时积分阶段(t1-t2) :在此阶段接入被测电压,此时积分器的输出Vo从零开始线性增长,经过规定的T1时间后增长到最大值Vom,此时有
3、定值积分阶段(t2-t3) :在此阶段接入与被测电压符号相反的参考电压,使积分器的输出Vo从Vom开始线性减小至零,此时有
整理公式(1)、(2)可得
由于T1、T2是对周期为T0的时钟信号计数得到的,计数值分别为N1、N2,因此有
整理公式(3)、(4)可得
由于N1、Vr为定值,因此
其中e称为双积分型ADC的刻度系数。
通过公式(6)发现,可以通过计数结果N2表示被测电压Vi,因此,N2即为双积分型ADC的转换结果。
以上就是小编这次想要和大家分享的有关双积分型ADC的内容,希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章,可以在网页顶部选择相应的频道哦。