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一、A/D转换器的种类和工作原理 1. A/D转换器的种类 根据A/D转换器的工作方式，可将其分为比较式和积分式两大类。比较式A/D转换器的工作过程是将被转换的模拟量与转换器内部产生的基准电压逐次进行比较，从而将模拟信号转换成数字量；积分式A/D转换器是将被转换的模拟量进行积分，转换成中间变量，然后再将中间变量转换成数字量。 知识链接二 A/D转换电路的功能测试 2. A/D转换的基本原理 A/D转换器工作过程示意图 （1）采样和保持 采样就是对连续变化的模拟信号定时进行测量，抽取样值。通过采样，一个在时间上连续变化的模拟信号就转换为随时间断续变化的脉冲信号。 采样过程示意图 模拟信号 采样脉冲 采 样脉冲与模拟信 号结合的产物 采样保持电路及波形 暂存并保持样值 （2）量化和编码 采样保持电路的输出信号虽然已成为阶梯形，但阶梯形的幅值仍然是连续变化的，为此要把采样保持后的阶梯信号按指定要求划分成某个最小量化单位的整数倍，这一过程称为量化 相差一个△ 3.比较型逐次逼近式A/D转换器的工作原理 比较型逐次逼近式A/D转换器工作原理如下。 假设被称物件的质量为10 g，将8 g、4 g、2 g、l g(正好是8421的关系)的标准砝码从大到小依次加到托盘上。当砝码质量m0小于物体质量mx（mx=10g），即△=mx—m00时，则保留该砝码；当△0时，则要取下该砝码，更换下一个砝码进行测量，直到△=0。测量过程中，将天平托盘上保留的砝码称为“1”,没保留的砝码称为“0”, 则称得该物体质量为1(8 g砝码)、0(4 g砝码)、1(2 g砝码)、0(1 g砝码)，即1010(二进制表示)。 用天平测量质量的示意图 逐次逼近式A/D转换器原理图 1.转换开始时，先将数码寄存器清零。当向A/D转换器发出一个启动信号脉冲后，在时钟信号作用下，逻辑控制首先将n位逐次逼近寄存器(SAR)最高位Dn-1置高电平1，Dn-1以下位均为低电平0。 2.这个数码经D/A转换器转换成模拟量uC后，与输入的模拟信号ux在比较器中进行比较，由比较器给出比较结果。  当ux≥uc，则将最高位的1保留，否则将该位置0。  接着逻辑控制器将逐次逼近寄存器次高位Dn-2置1，并与最高位Dn-1（Dn-2以下位仍为低电平0）一起进入D/A转换器，经D/A转换后的模拟量uc再与模拟量ux比较，以同样的方法确定这个1是否要保留。  如此下去，直到最后一位D0比较完毕为止 二 、A/D转换器主要性能指标 1．分辨率 分辨率也称为分解度，以输出二进制数码的位数来表示A/D转换器对输入模拟信号的分辨能力。 2．输入模拟电压范围 A/D转换器输入的模拟电压是可以改变的，但必须有一个范围，在这一范围内，A/D转换器可以正常工作，否则就不能正常工作，如AD57/JD转换器的输入模拟电压范围为：单极性为0～10 V，双极性为-5～+5 V。 3．转换误差 是指在整个转换范围内，输出数字量所表示的模拟电压值与实际输入模拟电压值之间的偏差。其值应小于输出数字最低有效位为1时所表示模拟电压值的一半。 4．转换时间 转换时间是指完成一次A/D转换所用的时间，即从接收到转换信号起，到输出端得到稳定的数字信号输出为止的这段时间。转换时间短，说明转换速度快。 5．温度系数 温度系数是指在正常工作条件下，温度每改变1℃输出的相对变化。 6．电源抑制 电源抑制是指输入模拟电压不变，当A/D转换器电源电压改变时，对输出的数字量的影响。电源抑制用输出数字信号的绝对变化量来表示。 三 、集成A/D转换器典型芯片ADC0809的结构及应用 1．ADC0809内部结构组成 ADC0809结构框图 2．ADC0809的引脚说明 INo~IN7：8路模拟输入端； START：启动信号输入端，应在此脚施加正脉冲，当上升沿到达时，内部逐次逼近寄存器复位，在下降沿到达后，开始A/D转换过程； EOC：转换结束输出信号（转换结束标志），当完成A/D转换时发出一个高电平信号，表示转换结束； A2、A1、A0：模拟通道选择器地址输入端，根据其值选择8路模拟信号中的一路进行A/D转换； ALE：地址锁存信号，高电平有效，当ALE=1时，选中A2A1A0选择的一路，并将其代表的模拟信号接入A/D转换器之中； Do~D7：8路数字信号输出端； VREF(+)、VREF(-)：基准电压端，提供D/A转换器权电阻的标准电平，一般VREF(+