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逐次比较型A/D转换器的电路结构框图 转换开始前先将寄存器清零。 之后将寄存器的最高位置1,寄存器输出为100…000，当vi vo时，数字不够大，“1” 保留，vi vo时，数字过大，“1”去掉，置为零。 然后将寄存器的次高位置1,这样逐次比较下去直到最低位为止。 此时寄存器所存储的数字就是所求的输出数字信号。 3位逐次比较型A/D转换器的原理图： FA、FB和FC组成三位数码寄存器 门G1~G9组成逻辑控制电路 FF1~FF5组成5位环形计数器 初始条件：QaQbQc = 000 Q1Q2Q3Q4Q5=10000 1、常态：时钟运行，VL=0 2、启动：VL = 1，转换开始 3、第1个CP脉冲：QaQbQc = 100 Q1Q2Q3Q4Q5 = 01000 当vi vo时，vB = 1；当 vi vo时，vB = 0； 4、第2个CP脉冲：QaQbQc = 110 或 010 ，记为Qa10 Q1Q2Q3Q4Q5 = 00100 5、第3个CP脉冲：QaQbQc = Qa11或Qa01，记为QaQb1 Q1Q2Q3Q4Q5 = 00010 6、第4个CP脉冲：QaQbQc = QaQb1 或 QaQb0，记为QaQbQc Q1Q2Q3Q4Q5 = 00001 输出 = QaQbQc 7、第5个CP脉冲：QaQbQc = 000 Q1Q2Q3Q4Q5 = 10000 1、双积分型ADC 双积分型ADC电路与上面的几种方法是不相同的，双积分式是一种间接转换的方法。 常态：VL = 0，先将计数器清零；接通S0；使电容C完全充电 启动：VL = 1 转换分两个积分过程： (1) 对输入信号VI的积分 S0断；S1接VI；进行固定时间T1的积分。 (2) 对参考电压 -VREF 的积分 S0断；S1接 -VREF；进行反向积分，直到积分器输出Vo = 0为止，经历的时间为T2。 得： 因为T1，VREF为常数，所以T2与VI成正比。因此，计数器的计数值与VI成正比 （二）间接型A/D转换 下图为双积分式的结构框图： 加电以后，时钟就开始工作。 S0断；S1接VI；进行固定时间T1的积分。 S0断；S1接 -VREF；进行反向积分，直到积分器输出Vo = 0为止，经历的时间为T2。 常态：VL = 0，先将计数器清零；接通S0；使电容C完全充电 右图是双积分型A/D转换器的电压波形图 从电压波形图上可以直观地看到前面结论的正确性。 由于 D 只与N，VREF，VI有关，与电路的其它参数无关，所以电路工作稳定。 结论：1、CP脉冲的频率稳定性不影响转换精度； 2、电路中的电阻和电容值稳定性不影响转换精度；3、电路要求VREF必须稳定。 双积分型ADC具有很强的抗干扰能力，因为积分器可以将平均值为零的噪声干扰去掉. 双积分型ADC转换速度很低，一般每秒10次左右。 设：时钟周期为Tc（fc = 1/Tc） 计数器的计数值： D = T2/Tc = (T1/Tc)(VI/VREF) 若取T1为Tc的整数倍，即T1 = N Tc，则上式可以化成： D =（N/VREF）VI 其实，T1为Tc的整数倍很容易实现（用计数器产生T1）。 双积分型ADC的控制逻辑电路 转换控制信号VL = 0时，N位计数器和FFA被清零，S0接通。 转换控制信号VL = 1时，N位计数器开始计数，同时积分器开始对VI积分，当计数器回到“0”状态时，S1转换，积分器开始对-VREF积分。 当积分器的输出为零时，门G被封锁，计数器停止计数，这时计数器中的数值与输入信号相对应。 VL = 0，电路复位，等待下次启动。 三、模数转换的主要技术指标 1、分辨率 表征ADC对输入信号分辨能力的参数。常用二进制或十进制数的位数来表示，n位ADC能够分辨输入电压的最小差异为 2、转换误差 量化必然引起误差，转换误差通常用相对误差表示。它表示ADC实际输出的数字量和理想数字量之间的差别。例如，相对误差=1/2 LSB就表明