1、5.5 電壓的數(shù)字化測(cè)量,雙斜積分型ADC轉(zhuǎn)換原理示意圖：,1雙斜積分式ADC電路結(jié)構(gòu),A1,溢出脈沖,3）比較階段：計(jì)數(shù)器復(fù)零時(shí)溢出脈沖送入控制邏輯，使S1接通正基準(zhǔn)電壓Vref后從零開(kāi)始正向計(jì)數(shù)，積分器進(jìn)行反向積分，輸出Vo線性下降，當(dāng)Vo過(guò)零時(shí)，閘門(mén)關(guān)閉，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，假設(shè)計(jì)數(shù)器計(jì)到N2。,1）準(zhǔn)備階段：開(kāi)關(guān)S1接地，積分器清零Vo=0;,2）取樣階段： 控制邏輯使開(kāi)關(guān)S1接通-Vx(設(shè)-Vx為負(fù))，積分器充電，Vo過(guò)零時(shí)打開(kāi)閘門(mén)，計(jì)數(shù)器開(kāi)始從預(yù)置N1減法計(jì)數(shù)，計(jì)到零時(shí)，計(jì)數(shù)器溢出脈沖送控制邏輯結(jié)束該過(guò)程。,2、雙斜積分式ADC轉(zhuǎn)換原理,3、雙斜積分式特點(diǎn),-參考電壓Vref的精度和穩(wěn)

2、定性對(duì)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果有影響，一般需采用精密基準(zhǔn)電壓源； -積分器的R、C元件對(duì)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響（單斜積分型ADC有影響），因而對(duì)元件參數(shù)的精度和穩(wěn)定性要求不高; -對(duì)時(shí)鐘的精度要求不高； -轉(zhuǎn)換速度較低，常用于高精度慢速測(cè)量的場(chǎng)合; -分辨力受比較器的分辨力和帶寬限制（改進(jìn)型的三斜積分型ADC）。,單斜積分型ADC電路,單斜積分型ADC原理,單斜積分型ADC特點(diǎn)、應(yīng)用,線路簡(jiǎn)單，成本低； 轉(zhuǎn)換速度：門(mén)控時(shí)間T即為單斜式ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)間，取決于斜波電壓的斜率，并與被測(cè)電壓值有關(guān)，在滿量程時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng)，即轉(zhuǎn)換速度最慢； 應(yīng)用于精度和速度要求不高的DVM中。,三斜積分型ADC電路,三斜

3、積分型ADC原理,三斜積分型ADC特點(diǎn),改進(jìn)型的雙斜積分式ADC，降低了ADC分辨力 受比較器的分辨力和帶寬限制的影響。,4、雙斜積分式的抗干擾分析,1）串模干擾Vsm： 通常用串模干擾抑制比SMR來(lái)表示DVM對(duì)串模干擾的抑制能力，SMR定義為：,設(shè)串模干擾源為：,可以證明，積分式DVM的串模干擾抑制比為：,抗串模干擾特性分析（逐次逼近型ADC從原理上不具備下列特性）,取樣時(shí)間 T1越大，SMR值越大，但會(huì)降低測(cè)量速度，對(duì)于高頻干擾， Tsm較小，SMR值較大； Tsm越大即信號(hào)頻率越低SMR值越小，因此危害主要在低頻，實(shí)際測(cè)量時(shí)主要是50Hz工頻（ Tsm 20ms），取T1為T(mén)sm越的整數(shù)

4、倍T1nTsm （60ms、80ms)，可大大提高SMR； 適當(dāng)選擇取樣階段開(kāi)始時(shí)間（ ） 也可有效抑制工頻干擾，實(shí)際測(cè)量時(shí)可通過(guò)對(duì)工頻干擾的過(guò)零（ ） 檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。,2）共模干擾Ucm,串模干擾抑制比SMR來(lái)表示DVM對(duì)串模干擾的抑制能力,抗共模干擾特性分析：,當(dāng)R2一定時(shí)，盡量增大 ，可以增大CMR，通常 DVM中將A/D部分采?。?浮置； 多層屏蔽。,5、舉例（雙斜積分型TC7135、ICL7135、TLC7135、ICL7106等）,TC7135 是美國(guó)Microchip 生產(chǎn)的4 1/ 2 位的AD 轉(zhuǎn)換芯片。該芯片以較強(qiáng)的抗干擾能力和較低的價(jià)格而被廣泛應(yīng)用于多路BCD 碼輸出；可以直接與微處理器連接；有自動(dòng)修正功能；低輸零點(diǎn)漂移為2V/ ；超量程自動(dòng)指示。,TC7135原理,啟動(dòng)ADC后, 對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行10 000 個(gè)時(shí)鐘周期積分，接著對(duì)參考電壓進(jìn)行反積分；如果反積分時(shí)間超出