2011軟件水平考試嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師輔導(dǎo)筆記(30)

　　(3)雙積分式A/D轉(zhuǎn)換法

　　其電路主要部件包括：積分器、比較器、計(jì)數(shù)器和標(biāo)準(zhǔn)電壓源。

　　其工作原理是，首先電路對(duì)輸入待測(cè)電壓進(jìn)行固定時(shí)間的積分，然后換為標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行固定斜率的反

　　向積分，反向積分進(jìn)行到一定時(shí)間，便返回起始值。由于使用固定斜率，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行反向積分的時(shí)間

　　正比于輸入模擬電壓值，輸入模擬電壓越大，反向積分回到起始值的時(shí)間越長(zhǎng)。只要用標(biāo)準(zhǔn)的高頻時(shí)鐘脈

　　沖測(cè)定反向積分花費(fèi)的時(shí)間，就可以得到相應(yīng)于輸入模擬電壓的數(shù)字量，也就完成了A/D 轉(zhuǎn)換。(詳細(xì)參

　　考《教程》156頁(yè))

　　其特點(diǎn)是，具有很強(qiáng)的抗工頻干擾能力，轉(zhuǎn)換精度高，但轉(zhuǎn)換速度慢，通常轉(zhuǎn)換頻率小于10Hz，主

　　要用于數(shù)字式測(cè)試儀表、溫度測(cè)量等方面。

　　(4)逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換法

　　其電路主要部件包括：比較器、D/A 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器和基準(zhǔn)電壓源。

　　其工作原理是，實(shí)質(zhì)上就是對(duì)分搜索法，和平時(shí)天平的使用原理一樣。在進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)，由D/A 轉(zhuǎn)

　　換器從高位到低位逐位增加轉(zhuǎn)換位數(shù)，產(chǎn)生不同的輸出電壓，把輸入電壓與輸出電壓進(jìn)行比較而實(shí)現(xiàn)。首

　　先使最高位為1，這相當(dāng)于取出基準(zhǔn)電壓的1/2與輸入電壓比較，如果在輸入電壓小于1/2的基準(zhǔn)電壓，則最

　　高位置0，反之置1。之后，次高位置1，相當(dāng)于在1/2的范圍中再作對(duì)分搜索，以此類推，逐次逼近。(詳細(xì)

　　參考《教程》157頁(yè))

　　其特點(diǎn)是，速度快，轉(zhuǎn)換精度高，對(duì)N 位A/D 轉(zhuǎn)換器只需要M 個(gè)時(shí)鐘脈沖即可完成，一般可用于測(cè)

　　量幾十到幾百微秒的過(guò)渡過(guò)程的變化，是目前應(yīng)用最普遍的轉(zhuǎn)換方法。

　　(5)A/D 轉(zhuǎn)換的重要指標(biāo)(有可能考一些簡(jiǎn)單的計(jì)算)

　　A、分辨率：反映A/D 轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入微小變化響應(yīng)的能力，通常用數(shù)字輸出最低位(LSB)所對(duì)應(yīng)的

　　模擬電壓的電平值表示。n 位A/D 轉(zhuǎn)換器能反映1/2n 滿量程的模擬輸入電平。

　　B、量程：所能轉(zhuǎn)換的模擬輸入電壓范圍，分為單極性和雙極性兩種類型。

　　C、轉(zhuǎn)換時(shí)間：完成一次A/D 轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間，其倒數(shù)為轉(zhuǎn)換速率。

　　D、精度：精度與分辨率是兩個(gè)不同的概念，即使分辨率很高，也可能由于溫漂、線性度等原因使其

　　精度不夠高。精度有絕對(duì)精度和相對(duì)精度兩種表示方法。通常用數(shù)字量的最低有效位LSB 的分?jǐn)?shù)值來(lái)表示

　　絕對(duì)精度，用其模擬電壓滿量程的百分比來(lái)表示相對(duì)精度。

　　例如，滿量程10V，10位A/D 芯片，若其絕對(duì)精度為±1/2LSB，則其最小有效位LSB 的量化單位為：

　　10/1024=9.77mv，其絕對(duì)精度為9.77mv/2=4.88mv，相對(duì)精度為：0.048%。

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