直接型 ADC

模数转换器(ADC)将模拟信号转换为数字信号。数字信号用二进制代码表示，它是位 0 和 1 的组合。

ADC的框图如下图所示 -

模数转换器

请注意，在上图中，模数转换器(ADC)由单个模拟输入和许多二进制输出组成。一般来说，ADC的二进制输出数量为2的幂。

ADC有两种类型：直接型 ADC 和间接型 ADC。本章详细讨论直接型 ADC。

如果ADC利用内部生成的等效数字（二进制​​）代码与模拟输入进行比较，直接进行模数转换，则称为直接型ADC。

以下是直接型 ADC 的示例-

  • 计数器型ADC
  • 逐次逼近型ADC
  • 闪存型ADC

本节详细讨论这些直接型 ADC。

计数器型ADC

计数器型 ADC通过内部使用计数器操作产生约等于模拟输入的数字输出。

计数器型 ADC的框图如下图所示 -

计数器型ADC

计数器型ADC主要由5个模块组成：时钟信号发生器、计数器、DAC、比较器和控制逻辑。

计数器型 ADC 的工作原理如下：

  • 当控制逻辑接收到启动命令信号时，复位计数器并启用时钟信号发生器，以便将时钟脉冲发送到计数器。

  • 对于每个时钟脉冲，计数器都会加一，其值将采用二进制（数字）格式。计数器的输出用作 DAC 的输入。

  • DAC将接收到的二进制（数字）输入（即计数器的输出）转换为模拟输出。比较器将此模拟值$V_{a}$ 与外部模拟输入值$V_{i}$ 进行比较。

  • 只要满足以下条件，比较器的输出将为“ 1”