双积分ADC小论文

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1、内蒙古大学研究生现代电路理论课论文2012年4月ModerncircuittheoryclasspaperofInnerMongoliauniversitygraduatestudentApril2012双积分ADC工作原理及其优点分析谭盛龙（内蒙古大学电子信息工程学院，中国呼和浩特，010021）摘要：本文首先介绍了ADC的工作原理，详细分析了双积分ADC的工作原理及其优点。列举了常用的双积分ADCICL7135芯片并分析了其主要特征。关键词：双积分；ADC；优点ThedoubleintegralADCworkingprincipleandanalysisits

2、ofitsadvantagesTANSheng-long(CollegeofElectronicInformationEngineering,InnerMongoliaUniversity,Hohhot010021，China)Abstract：ThepaperfirstlyintroducestheworkingprincipleofADC,andanalysesthedoubleintegralADCprincipleofworkdetailedanditsadvantages,ListsthecommonlyuseddoubleintegralADCICL7

3、135chipandanalyzesthemainfeatures.Keywords:Doubleintegral;ADC;advantages1.ADC的基本工作原理AD转换是将模拟信号转换为数字信号，转换过程通过取样、保持、量化和编码四个步骤完成。1.1取样和保持取样（也称采样）是将时间上连续变化的信号转换为时间上离散的信号，即将时间上连续变化的模拟量转换为一系列等间隔的脉冲，脉冲的幅度取决于输入模拟量。其过程如图1-1所示。图中为输入模拟信号，为采样脉冲，为取样后的输出信号。5内蒙古大学研究生现代电路理论课论文2012年4月Moderncircuitthe

4、oryclasspaperofInnerMongoliauniversitygraduatestudentApril2012图1-1取样过程在取样脉冲作用期内，取样开关接通，使，在其它时间内，输出为零。因此，每经过一个取样周期，对输入信号取样一次，在输出端便得到输入信号的一个取样值。为了不失真地恢复原来的输入信号，根据取样定理，一个频率有限的模拟信号，其取样频率必须大于等于输入模拟信号包含的最高频率的两倍，即取样频率必须满足：模拟信号经采样后，得到一系列样值脉冲。采样脉冲宽度一般是很短暂的，在下一个采样脉冲到来之前，应暂时保持所取得的样值脉冲幅度，以便进行转换。因

5、此，在取样电路之后须加保持电路。图1-2是一种常见的取样保持电路，场效应管为采样门，电容为保持电容，运算放大器为跟随器，起缓冲隔离作用。在取样脉冲到来的时间内，场效应管导通，输入模拟量向电容充电；假定充电时间常数远小于，那么上的充电电压能及时跟上的采样值。采样结束，迅速截止，电容上的充电电压就保持了前一取样时间的输入的值，一直保持到下一个取样脉冲到来为止。当下一个取样脉冲到来，电容上的电压再按输入变化。在输入一连串取样脉冲序列后，取样保持电路的缓冲放大器输出电压便得到如图1-2所示的波形。图1-2取样保持电路及输出波形5内蒙古大学研究生现代电路理论课论文2012年

6、4月ModerncircuittheoryclasspaperofInnerMongoliauniversitygraduatestudentApril20121.2量化和编码输入的模拟电压经过取样保持后，得到的是阶梯波。由于阶梯的幅度是任意的，将会有无限个数值，因此该阶梯波仍是一个可以连续取值的模拟量。另一方面，由于数字量的位数有限，只能表示有限个数值(位数字量只能表示个数值)。因此，用数字量来表示连续变化的模拟量时就有一个类似于四舍五入的近似问题。必须将取样后的样值电平归化到与之接近的离散电平上，这个过程称为量化。指定的离散电平称为量化电平。用二进制数码来表示

7、各个量化电平的过程称为编码。两个量化电平之间的差值称为量化间隔，位数越多，量化等级越细，就越小。取样保持后未量化的值与量化电平值通常是不相等的，其差值称为量化误差，即。量化的方法一般有两种：只舍不入法和有舍有入法。2.双积分ADC双积分型ADC的转换原理是先将模拟电压转换成与其大小成正比的时间间隔，再利用基准时钟脉冲通过计数器将变换成数字量。图2-1是双积分型ADC的原理框图，它由积分器，零值比较器，时钟控制门和计数器（计数定时电路）等部分构成。图2-1双积分ADC原理框图积分器：由运算放大器和积分网络组成，这是转换器的核心。它的输入端接开关，开关受触发器的控制，

8、当时，接输