2011软件水平考试嵌入式系统设计师辅导笔记(30)2

 (3)双积分式A/D转换法

　　其电路主要部件包括：积分器、比较器、计数器和标准电压源。

　　其工作原理是，首先电路对输入待测电压进行固定时间的积分，然后换为标准电压进行固定斜率的反

　　向积分，反向积分进行到一定时间，便返回起始值。由于使用固定斜率，对标准电压进行反向积分的时间

　　正比于输入模拟电压值，输入模拟电压越大，反向积分回到起始值的时间越长。只要用标准的高频时钟脉

　　冲测定反向积分花费的时间，就可以得到相应于输入模拟电压的数字量，也就完成了A/D 转换。(详细参

　　考《教程》156页)

　　其特点是，具有很强的抗工频干扰能力，转换精度高，但转换速度慢，通常转换频率小于10Hz，主

　　要用于数字式测试仪表、温度测量等方面。

　　(4)逐次逼近式A/D转换法

　　其电路主要部件包括：比较器、D/A 转换器、逐次逼近寄存器和基准电压源。

　　其工作原理是，实质上就是对分搜索法，和平时天平的使用原理一样。在进行A/D 转换时，由D/A 转

　　换器从高位到低位逐位增加转换位数，产生不同的输出电压，把输入电压与输出电压进行比较而实现。首

　　先使最高位为1，这相当于取出基准电压的1/2与输入电压比较，如果在输入电压小于1/2的基准电压，则最

　　高位置0，反之置1。之后，次高位置1，相当于在1/2的范围中再作对分搜索，以此类推，逐次逼近。(详细

　　参考《教程》157页)

　　其特点是，速度快，转换精度高，对N 位A/D 转换器只需要M 个时钟脉冲即可完成，一般可用于测

　　量几十到几百微秒的过渡过程的变化，是目前应用最普遍的转换方法。

　　(5)A/D 转换的重要指标(有可能考一些简单的计算)

　　A、分辨率：反映A/D 转换器对输入微小变化响应的能力，通常用数字输出最低位(LSB)所对应的

　　模拟电压的电平值表示。n 位A/D 转换器能反映1/2n 满量程的模拟输入电平。

　　B、量程：所能转换的模拟输入电压范围，分为单极性和双极性两种类型。

　　C、转换时间：完成一次A/D 转换所需要的时间，其倒数为转换速率。

　　D、精度：精度与分辨率是两个不同的概念，即使分辨率很高，也可能由于温漂、线性度等原因使其

　　精度不够高。精度有绝对精度和相对精度两种表示方法。通常用数字量的最低有效位LSB 的分数值来表示

　　绝对精度，用其模拟电压满量程的百分比来表示相对精度。

　　例如，满量程10V，10位A/D 芯片，若其绝对精度为±1/2LSB，则其最小有效位LSB 的量化单位为：

　　10/1024=9.77mv，其绝对精度为9.77mv/2=4.88mv，相对精度为：0.048%。