间接型ADC

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在上一章中，我们讨论了什么是 ADC 以及直接型 ADC 的示例。本章讨论间接型 ADC。

如果ADC通过间接方法进行模数转换，则称为间接型ADC。一般来说，它首先将模拟输入转换为时间（或频率）的线性函数，然后产生数字（二进制​​）输出。

双斜率 ADC 是间接型 ADC 的最佳示例。本章对此进行了详细讨论。

双斜率 ADC

顾名思义，双斜率 ADC通过使用两个（双）斜率技术为相应的模拟输入产生等效的数字输出。

双斜率 ADC的框图如下图所示 -

双斜率 ADC 主要由 5 个模块组成：积分器、比较器、时钟信号发生器、控制逻辑和计数器。

双斜率 ADC 的工作原理如下：

• 当接收到启动命令信号时，控制逻辑重置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。

• 当控制逻辑收到启动命令信号时，推动开关sw连接到外部模拟输入电压$V_{i}$ 。该输入电压被施加到积分器。

• 积分器的输出连接到比较器的两个输入之一，比较器的另一个输入接地。

• 比较器将积分器的输出与零伏（地）进行比较并产生一个输出，该输出应用于控制逻辑。

• 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。当它在达到最大计数值后递增时，它会向控制逻辑产生溢出信号。此时，计数器的所有位都将只有零。

• 现在，控制逻辑推动开关sw连接到负参考电压$-V_{ref}$。该负参考电压被施加到积分器。它消除电容器中存储的电荷，直到其变为零。

• 此时，比较器的两个输入均为零伏。因此，比较器向控制逻辑发送信号。现在，控制逻辑禁用时钟信号发生器并保留（保持）计数器值。计数器值与外部模拟输入电压成正比。

• 此时，计数器的输出将显示为数字输出。它几乎相当于相应的外部模拟输入值$V_{i}$。

双斜率 ADC 用于在将模拟输入转换为其等效数字（二进制​​）数据时精度更为重要的应用。