《AD转换基本原理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AD转换基本原理（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、AD转换的基本原理和技术转换方式直接转换ADC电路结构逐次逼近ADC包括n位逐次比较型A/D转换器如图11.10.1所示。它由控制逻辑电路、时序产生器、移位寄存器、D/A转换器及电压比较器组成。模拟量瑜入移位寄存Ln：n狙据奇存器启动脉冲D/A转换舞VVO图11.10.1逐次比较型A/D转换器框图工作原理逐次逼近转换过程和用天平称物重非常相似。天平称重物过程是，从最重的瑟码开始试放，与被称物体行进比较，若物体重于砥码，则该砥码保留，否则移去。再加上第二个次重砥码，由物体的重量是否大于石去码的重量决定第二个石去码是留下还是移去。照此一直加到最小一个石去码为止。将所有留下的瑟码重量相加，就得此物体
2、的重量。仿照这一思路，逐次比较型A/D转换器，就是将输入模拟信号与不同的参考电压作多次比较，使转换所得的数字量在数值上逐次逼近输入模拟量对应值。对11.10.1的电路，它由启动脉冲启动后，在第一个时钟脉冲作用下，控制电路使时序产生器的最高位置1,其他位置0,其输出经数据寄存器将10000,送入D/A转换器。输入电压首先与D/A器输出电压（Vre/2）相比较，如V1Vref/2，比较器输出为1,若vi(3/4)Uef,则次高位D-2存1,否则D-2=0;如最高位为0,则vo=Vre/4,与vo比较，如v4Vre/4,贝UCU位存1,否则存0。以此类推，逐次比较得到输出数字量。为了进一步理解逐次比
3、较A/D转换器的工作原理及转换过程。下面用实例加以说明。设图11.10.1电路为8位A/D转换器，输入模拟量va=6.84V,D/A转换器基准电压VreF=10V。根据逐次比较D/A转换器的工作原理，可画出在转换过程中CR启动脉冲、DD)及D/A转换器输出电压Vo的波形，如图11.10.2所示。由图11.10.2可见，当启动脉冲低电平到来后转换开始，在第一个CP作用下，数据寄存器将DD=10000000送入D/A转换器，其输出电压V0=5V,va与V0比较，VAV0存1;第二个CP到来时，寄存器输出DD=11000000,V0为7.5V,Va再与7.5V比较，因VaVO,则比较器C输出VC为1
4、,否则为0。比较结果送D4Do第二个CP脉冲到来后，移位寄存器的串行输入端S为高电平，Q由0变1,同是最高位Q的0移至次高位Q。于是数据寄存器的Q由0变1,这个正跳变作为有效触发信号加到FF4的CP端使Vc的电平得以在Q保存下来。此时，由于其他触发器无正跳变脉冲，Vc的信号对它们不起作用。Q变为1后建立了新的D/A转换器的数据，输入电压在与其输出电压vo相比较，比较结果在第三个时钟脉冲作用下存于Q。如此进行，直到Q由1变0,使Q由1变0后将G封锁，转换完毕。于是电路的输出端D3E2DD0得到与输入电压V1成正比的数字量。由以上分析可见，逐次比较型A/D转换器完成一次转换所需的时间与其位数和时钟脉冲频率有关，位数愈少，时钟频率愈高，转换所需时间越短。这种A/D转换器具有转换速度较快，精度高的特点。
