測控電子線路 第6章_信號轉(zhuǎn)換電路

1、作用：實現(xiàn)各種信號轉(zhuǎn)換，如作用：實現(xiàn)各種信號轉(zhuǎn)換，如S/H、V/f、V/I、A/D。 6.1 模擬開關(guān)模擬開關(guān) 6.2 采樣保持電路采樣保持電路 6.3 電壓比較電路電壓比較電路 6.4 電壓頻率轉(zhuǎn)換電路電壓頻率轉(zhuǎn)換電路 6.5 電壓電流轉(zhuǎn)換電路電壓電流轉(zhuǎn)換電路 6.6 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路從信息形態(tài)變化的觀點將各種轉(zhuǎn)換分為三種：從信息形態(tài)變化的觀點將各種轉(zhuǎn)換分為三種：（1）從自然界物理量到電信號的轉(zhuǎn)換）從自然界物理量到電信號的轉(zhuǎn)換 傳感器傳感器（2）電信號之間的轉(zhuǎn)換）電信號之間的轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路（3）從電信號到物理量的轉(zhuǎn)換）從電信號到物理量的轉(zhuǎn)換 靜態(tài)標定靜態(tài)標定 主要參數(shù)

2、主要參數(shù)導通電阻導通電阻Ron：開關(guān)閉合時的電阻；：開關(guān)閉合時的電阻；截止電阻截止電阻Roff：開關(guān)關(guān)斷時的電阻，主要開關(guān)關(guān)斷時的電阻，主要由漏電引起由漏電引起；延遲時間：控制信號改變時對應產(chǎn)生的輸出延遲時間。延遲時間：控制信號改變時對應產(chǎn)生的輸出延遲時間。 開關(guān)電路類型開關(guān)電路類型增強型增強型MOSFFT開關(guān)電路：開關(guān)電路：N溝道增強型和溝道增強型和CMOS 型；型；集成模擬開關(guān)電路：在同一芯片上集成多個集成模擬開關(guān)電路：在同一芯片上集成多個CMOS開關(guān)；開關(guān)；多路模擬開關(guān)電路：由地址譯碼器和多路模擬開關(guān)組成。多路模擬開關(guān)電路：由地址譯碼器和多路模擬開關(guān)組成。 作用：作用：采集某一瞬間的模擬

3、輸入信號，根據(jù)需要保持并采集某一瞬間的模擬輸入信號，根據(jù)需要保持并 輸出此電壓值。輸出此電壓值。 采樣狀態(tài)：采樣狀態(tài)：電路輸出信號穩(wěn)定地跟蹤模擬輸入信號。電路輸出信號穩(wěn)定地跟蹤模擬輸入信號。 保持狀態(tài)：保持狀態(tài)：電路輸出信號保持采樣結(jié)束時刻的瞬時值。電路輸出信號保持采樣結(jié)束時刻的瞬時值。 用途：用途：主要用于快速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。主要用于快速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 捕捉時間長，電路的跟蹤特性差，關(guān)斷時間長，捕捉時間長，電路的跟蹤特性差，關(guān)斷時間長，電路的保持特性不好，它們限制了電路的工作速度。電路的保持特性不好，它們限制了電路的工作速度。 捕捉時間：捕捉時間：從發(fā)出采樣指令的時刻起，直到輸出信號穩(wěn)從發(fā)出采

4、樣指令的時刻起，直到輸出信號穩(wěn) 定地跟蹤上輸入信號為止所需的時間。定地跟蹤上輸入信號為止所需的時間。 關(guān)斷時間：關(guān)斷時間：從發(fā)出保持指令的時刻起，直到輸出信號穩(wěn)從發(fā)出保持指令的時刻起，直到輸出信號穩(wěn) 定下來為止所需的時間。定下來為止所需的時間。基本組成：基本組成： 1. 模擬開關(guān)模擬開關(guān) 2. 存儲電容存儲電容 3. 緩沖放大器緩沖放大器 當當Uc=“1”時，時，S接通，接通，ui向向C充電，輸出跟蹤模擬輸入充電，輸出跟蹤模擬輸入信號變化信號變化采樣階段采樣階段(uo=uc=ui)。- -+ +N1+ +- -+ +N2+ +uiuoUcCSuc 當當Uc=“0”時，時，S斷開，斷開，uo保持

5、保持S斷開瞬間的輸入信號值斷開瞬間的輸入信號值保持狀態(tài)保持狀態(tài)(uo保持保持uc值值)。采樣定理：采樣定理：采樣頻率采樣頻率fs 2 fmax 采樣間隔采樣間隔Ts 1/ 2 fmax通常取通常取fs = (710) fmax 對采樣保持電路的主要要求：對采樣保持電路的主要要求：精度和速度精度和速度 為提高實際電路的精度和速度，可從為提高實際電路的精度和速度，可從元件元件和和電路電路兩方兩方面著手解決。面著手解決。 a) O t Ts ui ,uo O t uo f(t) fs(t) ui,uouoTsttOOui采樣采樣保持保持 模擬開關(guān)模擬開關(guān)：要求模擬開關(guān)的導通電阻小，漏電要求模擬開關(guān)的

6、導通電阻小，漏電流小，極間電容小和切換速度快。流小，極間電容小和切換速度快。 存儲電容存儲電容：要選用介質(zhì)吸附效應小的和泄漏電要選用介質(zhì)吸附效應小的和泄漏電阻大的電容。阻大的電容。 運算放大器運算放大器：選用輸入偏置電流小、帶寬寬及選用輸入偏置電流小、帶寬寬及轉(zhuǎn)換速率（上升速率）大的運算放大器，輸入轉(zhuǎn)換速率（上升速率）大的運算放大器，輸入運放還應具有大的輸出電流。運放還應具有大的輸出電流。 將運放、將運放、NMOS管模擬開關(guān)管模擬開關(guān)S和與門控制電路和與門控制電路DG集成在一集成在一塊芯片上塊芯片上(AD582)，其輸出，其輸出uo送入送入AD571的輸入端，而的輸入端，而AD571的狀態(tài)輸出

7、端與的狀態(tài)輸出端與AD582的控制端相連。由的控制端相連。由AD571的輸出狀態(tài)的輸出狀態(tài)來控制來控制AD582開關(guān)開關(guān)S的斷和通，使的斷和通，使AD582處于保持處于保持/采樣狀態(tài)。采樣狀態(tài)。2f11RKR 比較器用通用運算放大器和專用集成比較器的區(qū)別？比較器用通用運算放大器和專用集成比較器的區(qū)別？ （1）比較器的一個重要指標是它的）比較器的一個重要指標是它的響應時間響應時間，它一般，它一般低于低于10-20ns。響應時間響應時間與放大器的與放大器的上升速率上升速率和和增益增益-帶寬積帶寬積有關(guān)。因此，必須選用這兩項指標都高的運算放大器作比有關(guān)。因此，必須選用這兩項指標都高的運算放大器作比較

8、器，并在應用中減小甚至不用相位補償電容，以便充分較器，并在應用中減小甚至不用相位補償電容，以便充分利用通用運算放大器本身的帶寬來提高響應速度。利用通用運算放大器本身的帶寬來提高響應速度。 （2）當在比較器后面連接數(shù)字電路時，專用集成比較）當在比較器后面連接數(shù)字電路時，專用集成比較器無需添加任何元器件，就可以直接連接，但對通用運算器無需添加任何元器件，就可以直接連接，但對通用運算放大器而言，必須對輸出電壓采取嵌位措施，使它的高、放大器而言，必須對輸出電壓采取嵌位措施，使它的高、低輸出電位滿足數(shù)字電路邏輯電平的要求。低輸出電位滿足數(shù)字電路邏輯電平的要求。 作用：鑒別和比較兩個模擬輸入電壓的大小。作

9、用：鑒別和比較兩個模擬輸入電壓的大小。 當當uiUR時，時，Uo為低電平為低電平“0”； 當當ui=UR時，比較器翻轉(zhuǎn)。時，比較器翻轉(zhuǎn)。 Uo=UR-ui 在高低電平變化瞬間，可在高低電平變化瞬間，可 用用“虛短虛短”和和“虛斷虛斷”進行分析，進行分析， 是模擬電路與數(shù)字電路之間聯(lián)是模擬電路與數(shù)字電路之間聯(lián) 系的橋梁。系的橋梁。-1-1+1+1uiUR#UoUouiuiURoUR UouiuiURoUR 當當uiUR時，時，Uo為低電平為低電平“0”；當當ui=UR時，比較器翻轉(zhuǎn)。時，比較器翻轉(zhuǎn)。 Uo=UR-ui 當當UR=0時為過零比較器，時為過零比較器，又稱鑒零器。如正弦波經(jīng)過鑒又稱鑒零

10、器。如正弦波經(jīng)過鑒零器后變?yōu)榉讲?。零器后變?yōu)榉讲ā?1-1+1+1uiUR#Uo 優(yōu)點：優(yōu)點：門限電平可變門限電平可變 缺點：缺點：振鈴現(xiàn)象振鈴現(xiàn)象1R2RUUR 當當uiUR時，時，Uo為低電平為低電平“0”；當當ui=UR時，比較器翻轉(zhuǎn)。時，比較器翻轉(zhuǎn)。 由于干擾信號由于干擾信號un的作的作用，當用，當ui+un=UR時就產(chǎn)生時就產(chǎn)生誤翻轉(zhuǎn)，即誤翻轉(zhuǎn)，即“振鈴振鈴”現(xiàn)象。現(xiàn)象。- -+ + +uiUoU R1R2R UR ui un M N P Q Uo unURuiUoUouioU1 U2 設(shè)輸出高低電平分別為設(shè)輸出高低電平分別為UoH、UoL，則兩個門限電平分別為：，則兩個門限電平分別

11、為：122RoH1212RRUUURRRR121RoL1212RRUUURRRR滯后電平：滯后電平：221oHoLn12()RUUUUUuRR Uo-1-1+1+1uiUR#R1R2R 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)R1或或R2可調(diào)節(jié)滯后電平，使可調(diào)節(jié)滯后電平，使 稍大于預計的干稍大于預計的干擾信號擾信號un，可消除，可消除“振鈴振鈴”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。uiU2時時Uo=UoL，U1uiU2時不翻轉(zhuǎn)。常作為整形電路。時不翻轉(zhuǎn)。常作為整形電路。U 當當uiUR2時，時，Uo1=“1”，Uo2=“0”，則，則Uo=“1”；當當UR2uiUR1時，時，Uo1=“0”，Uo2=“1”，則，則Uo=“1”。Uo-1-1+1+1ui

12、E#R1R2RP-1-1+1+1#VS&Uo1Uo2UR1UR2N1N2UZ判斷判斷ui是否在兩個電平之間。兩個門限電平分別為：是否在兩個電平之間。兩個門限電平分別為：R2zR1UEUU PR1zR2R21PRUUUURR 窗口寬度：窗口寬度：R1R2zUUUKU UouioUR2 UR1 U “1” “0” 定義：定義： V/ f (電壓電壓/頻率頻率)轉(zhuǎn)換器能把轉(zhuǎn)換器能把輸入信號電壓輸入信號電壓轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 成相應的成相應的頻率信號頻率信號，即它的輸出信號頻率與輸入信號，即它的輸出信號頻率與輸入信號 電壓值成比例，故又稱為壓控振蕩器電壓值成比例，故又稱為壓控振蕩器(VCO)。 應用：應

13、用：在調(diào)頻、調(diào)相和在調(diào)頻、調(diào)相和A/D變換等許多技術(shù)領(lǐng)域得到變換等許多技術(shù)領(lǐng)域得到 非常廣泛的應用非常廣泛的應用。 指標：指標：額定工作頻率和動態(tài)范圍，靈敏度或變換系數(shù)，額定工作頻率和動態(tài)范圍，靈敏度或變換系數(shù)， 非線性誤差，靈敏度誤差和溫度系數(shù)等。非線性誤差，靈敏度誤差和溫度系數(shù)等。N1R1C 反相反相積分器；積分器；N2R5R8 滯回比較器滯回比較器；V 積分復位開關(guān)；積分復位開關(guān)；Vs1 穩(wěn)定門限電平穩(wěn)定門限電平；Vs2Vs3 限制輸出電壓限制輸出電壓(限幅限幅)。滯回比較器滯回比較器N2同相輸入端的兩個同相輸入端的兩個負門限電平負門限電平分別為：分別為：67p1z67670RRuUUU

14、RRRR uo=+UZ時，時，67p2z167670RRuUUUURRRR uo=- -UZ時，時，當當ui=0時，時，uc=0，uo=- -Uz，V截止，則門限電平為：截止，則門限電平為：Up=U2 ucU2時，時，uo=Uz，V導通，導通，C通過通過R3放電，放電，uc增大，同增大，同時時up=U1(突變突變) 放電過程，放電時間為放電過程，放電時間為T2當當ui0時，分兩種情況：時，分兩種情況：211223ce122()UUUUTCRrCIUU 常數(shù)常數(shù) (非線性項非線性項) ucU1時，時，uo=- -Uz，V截止，截止，C通過通過R1充電，充電，uc減小，同減小，同時時up=U2 (

15、突變突變) 充電過程，充電時間為充電過程，充電時間為T1121121i()UUR CTTTTu 1121i()R C UUTu (線性項線性項)i0i1121()ufuTR C UU ttooucuot0t1N1RC 反相反相積分器；積分器；N2 過零比較過零比較器；器；Is 恒流源發(fā)生恒流源發(fā)生器；器；單穩(wěn)單穩(wěn) 產(chǎn)生產(chǎn)生窄脈沖。窄脈沖。 當當uo=“0”時，時，S斷開，斷開，i 向向C充電，充電時間為充電，充電時間為t1，充，充電電荷為：電電荷為：Q1= i t1； 當當uo=“1”時，時，S接通，接通，C放電，放電時間為放電，放電時間為t0，放電荷為：，放電荷為：Q0 = ( Is-i )

16、 t0。根據(jù)電荷平衡原理有：根據(jù)電荷平衡原理有：1s0()/tIi tiii01s 0s 011+ufiuttI tI t R is0uIi ，設(shè)設(shè) 當當uiu6時，比較器輸出高電平，時，比較器輸出高電平，Q=“1”，V2導通，則導通，則Uo=UoL0，同時，同時S閉合閉合(接接1)，CL充電，充電，u6增大，增大，Ct充電，充電，u5增大，充電時間增大，充電時間t0，充電電荷：，充電電荷：Qx=Is t0=1.9t0/Rs，t01.1RtCt； 當當uiu6，且，且u52U/3時，單穩(wěn)輸出時，單穩(wěn)輸出Q=“0”，V2截止，截止，則則Uo=UoHE，同時，同時S斷開斷開(接地接地)，CL通過通

17、過RL放電，放電，u6減減小，小，Ct通過芯片內(nèi)放電管通過芯片內(nèi)放電管V3放電到零，放電時間放電到零，放電時間t1，放電，放電電荷為：電荷為：QR=iLt1 iLT uiT/RL。根據(jù)電荷平衡原理有：根據(jù)電荷平衡原理有：s0iittL12.09RfuuTR C R 組成：滯回比較器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和低通濾波器。組成：滯回比較器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和低通濾波器。N1R3R4 滯回比較器，輸出方波信號滯回比較器，輸出方波信號u1(u1與與ui同頻同頻)；N2R1R2V1V2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，使u2占空比隨占空比隨fi 升高而增大升高而增大；N3R12C2 低通濾波器，對低通濾波器，對u2求平

18、均求平均。 u1為低電平時，為低電平時，uN0，N2翻轉(zhuǎn)輸出低電平，翻轉(zhuǎn)輸出低電平，V1V2截止，此時截止，此時u2為高電平，即為高電平，即u2=Um，C充電使充電使up增大增大，當當up上升到上升到UH時，使時，使N2再次翻轉(zhuǎn)再次翻轉(zhuǎn)“復位復位”，單穩(wěn)過程結(jié)束。，單穩(wěn)過程結(jié)束。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是一種脈沖整形電路，多用于脈沖波形的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是一種脈沖整形電路，多用于脈沖波形的整形、延時和定時。對于幅度和寬度都不規(guī)則的脈沖信號，整形、延時和定時。對于幅度和寬度都不規(guī)則的脈沖信號，只要脈沖的幅度大于單穩(wěn)的觸發(fā)電平，則單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可將只要脈沖的幅度大于單穩(wěn)的觸發(fā)電平，則單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可將不規(guī)則的脈沖波

19、形變成幅度和寬度都相同的脈沖波形。不規(guī)則的脈沖波形變成幅度和寬度都相同的脈沖波形。o2wmiiuuT Uff 低通濾波器輸出：低通濾波器輸出：要求：要求： ， ，RUUURR27120.9 RUUURR2223 u21.9V 當當ui無負脈沖輸入時，無負脈沖輸入時，u6Uu7，U1=“0”，Q=“1”，此，此時時S接地，接地，V2導通，導通，u5=uct=0，U2=“0”； 當當ui有負脈沖輸入時，有負脈沖輸入時，u6u7，U1=“0”，Q=“1”，S接地，接地，CL通過通過RL放電，同時放電，同時V2導通，導通，Ct經(jīng)經(jīng)V2放電，放電，使使u5=uct=0，U2=“0”。放電時間。放電時間t

20、2，放電電荷，放電電荷QR=iLt2uoTi/RL。根據(jù)電荷平衡原理有：根據(jù)電荷平衡原理有：Lttoiis2.09R R CuffR 作用：作用：減小傳輸導線阻抗對信號的影響。減小傳輸導線阻抗對信號的影響。1. 反相輸入型反相輸入型uo- -+ +N+ +iS RSR2R1i uiiRoS1 o1S1SuiRi Ri 要求要求: （1）電流源內(nèi)阻）電流源內(nèi)阻RS很大，減小輸入失調(diào)電壓影響；很大，減小輸入失調(diào)電壓影響； （2）iSIb運放的輸入偏置電流。運放的輸入偏置電流。* * 2. 同相輸入型同相輸入型uiRi1 22oib33(1)RRuuUiRR 要求要求： R4=R2/R3（R2和和R

21、3由由i與與uo的范圍確定）的范圍確定）uo- -+ +N+ +UbR3R1i R4R2ui 例例： 420mA 010V(作業(yè)作業(yè)) 取取R1=250，i = 420mA ui=15Vuo=010VRRURR22b33(1) 10 RRURR22b33(1) 510 RR2332 Ub5V3 R320kR230kRRR423/ /12k ， ， ， ， 例例：420mA 05V uN=uP=iSRoNNff15uuuUuRRR Nfffof155(1)RRRui RURRR Suo- -+ +N+ +RR1iS R6R2+15VCuPuNR4R5R3RPRfVSUf200R 118kR 54

22、3kR 取取 ， ， ，f7.14kR 調(diào)調(diào)RP使使Uf=7.53V，則，則uo=312.5426iS- -1.250 05V 要求要求：R3RL R4R7+RL31NioL1313RRuui RRRRR 42Pbo7L2424()RRuUiRRRRRR 取取R1=R2，R3=R4，uNuP，則，則34oibibi1727()()RRiuUuUuR RR R V1- -+ +N+ +uiR3R1R4R2R5uNuPUbV2+ER6R7RLiooi/1000iu 例例：010V 010mA取取 R1=R2=100k， R3=R4=20k， R7=200， Ub=0，則，則oi2(2.5)1250

23、iu 例例：010V 420mA取取 R1=R2=100k，R3=R4=20k， R7=125，Ub=-2.5V，則，則V1- -+ +N+ +uiR3R1R4R2R5uNuPUbV2+ER6R7RLio 分辨率：分辨率：對應一個數(shù)字輸出的模擬輸入電壓有一定的幅對應一個數(shù)字輸出的模擬輸入電壓有一定的幅 度范圍，若超過這個幅度范圍，數(shù)字輸出就會度范圍，若超過這個幅度范圍，數(shù)字輸出就會 發(fā)生變化，能分辨的輸入模擬電壓的最小變化發(fā)生變化，能分辨的輸入模擬電壓的最小變化 量叫做分辨率。通常用一個單位分辨率量叫做分辨率。通常用一個單位分辨率(LSB) 或輸出二進制位數(shù)來表示。或輸出二進制位數(shù)來表示。 量

24、化和量化誤差：量化和量化誤差：將幅度連續(xù)取值的模擬信號變?yōu)橹荒軐⒎冗B續(xù)取值的模擬信號變?yōu)橹荒?取有限個某一最小當量的整數(shù)倍數(shù)值的過程稱取有限個某一最小當量的整數(shù)倍數(shù)值的過程稱 為量化。通過量化將連續(xù)量轉(zhuǎn)換成離散量，必為量化。通過量化將連續(xù)量轉(zhuǎn)換成離散量，必 然存在類似于四舍五入產(chǎn)生的誤差，最大誤差然存在類似于四舍五入產(chǎn)生的誤差，最大誤差 可達到可達到1LSB的的1/2。此誤差叫做量化誤差。此誤差叫做量化誤差。 轉(zhuǎn)換精度：轉(zhuǎn)換精度：實際實際ADC在量化值上與理想在量化值上與理想ADC量化值的量化值的 差值，可用絕對誤差或相對誤差表示。由于差值，可用絕對誤差或相對誤差表示。由于 實際實際ADC的

25、量化值除了含有量化誤差外，還的量化值除了含有量化誤差外，還 有非線性誤差、使用元件和噪聲等產(chǎn)生誤差。有非線性誤差、使用元件和噪聲等產(chǎn)生誤差。 轉(zhuǎn)換時間：轉(zhuǎn)換時間：完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時間，轉(zhuǎn)換速率是轉(zhuǎn)完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時間，轉(zhuǎn)換速率是轉(zhuǎn) 換時間的倒數(shù)。轉(zhuǎn)換速率常用采樣速率表示，換時間的倒數(shù)。轉(zhuǎn)換速率常用采樣速率表示， 采樣速率是采樣時間的倒數(shù)。采樣速率是采樣時間的倒數(shù)。* * A/D轉(zhuǎn)換的三個階段：采樣、量化和編碼轉(zhuǎn)換的三個階段：采樣、量化和編碼 采樣：采樣：在時間上離散，用模擬信號與脈沖序列相乘實現(xiàn)。在時間上離散，用模擬信號與脈沖序列相乘實現(xiàn)。 量化：量化：在幅值上離散，利用四舍五入規(guī)則，

26、用有限個量在幅值上離散，利用四舍五入規(guī)則，用有限個量 化值來代替采樣值，量化值與采樣值之差稱為量化值來代替采樣值，量化值與采樣值之差稱為量 化誤差，最大量化誤差化誤差，最大量化誤差=LSB/2。R12niiiiUUd 編碼：編碼：編碼與量化同時完成，通常用二進制碼表示，即編碼與量化同時完成，通常用二進制碼表示，即1. 雙積分式雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 采樣階段采樣階段T1：在在T1時間內(nèi)，時間內(nèi)，Ui通過通過R向向C 充電，計數(shù)器充電，計數(shù)器同時對時鐘脈沖開始同時對時鐘脈沖開始計數(shù)，計數(shù)值為計數(shù)，計數(shù)值為N1。采樣階段結(jié)束，計數(shù)采樣階段結(jié)束，計數(shù)器清零，積分器輸出：器清零，積分器輸出： 1C

27、1iiav 1011()TUTU dtUTRCRC T1=N1TC1雙積分式雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器2C2C1Riav 1R 20111()()()0TUTUTUdtUTU TRCRCRC 比較階段比較階段T2：在在T2時間內(nèi)，時間內(nèi)，UR或或(-UR)使使積分器反相積分積分器反相積分(UR與與Ui極極性相反性相反)，同時計數(shù)器重新，同時計數(shù)器重新計數(shù)，計數(shù)值為計數(shù)，計數(shù)值為N2。比較。比較階段結(jié)束，此積分器輸出：階段結(jié)束，此積分器輸出： UCUi1Ui2oT1T2T2把把T1=N1TC，T2=N2TC代入上式得：代入上式得：12iaviavRNNUUU 計數(shù)器記錄的脈沖數(shù)計數(shù)器記錄的脈沖數(shù)

28、N2表示被測電壓表示被測電壓Ui在在T1時間內(nèi)的時間內(nèi)的平均值平均值Uiav，實現(xiàn)了，實現(xiàn)了A/D轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。速度慢，抗干擾能力強。速度慢，抗干擾能力強。2. 逐次逼近式逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 從高位到低位，逐位比較。把比較位置從高位到低位，逐位比較。把比較位置1，其它位置，其它位置0，將數(shù)字代碼經(jīng)將數(shù)字代碼經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成對應的模擬電壓轉(zhuǎn)換成對應的模擬電壓US，用，用US與模擬輸與模擬輸入電壓入電壓Ui比較，若比較，若USUi該位置該位置0，若，若US fs，取，取 f s1= 256 fs 過采樣；過采樣； 量化：量化：階梯信號階梯信號x1(t)x(t)，逼近誤差，逼近誤差e(t)=x

29、(t)-x1(t)很?。缓苄?； 編碼：編碼：x1(t)上升一個上升一個時，時，y1(n)=1；x1(t)下降一個下降一個時，時， y1(n)=0；x1(t) 不變時，不變時， 沒有沒有y1(n)脈沖。脈沖。 y1(n)=x(t)-de(t)/dt 1位數(shù)碼數(shù)字信號位數(shù)碼數(shù)字信號(量化編碼量化編碼)。 特點：特點：速度和分辨率都高速度和分辨率都高(24位位)，但價格高。，但價格高。 -調(diào)制器調(diào)制器數(shù)字抽取數(shù)字抽取 濾波器濾波器模擬輸入模擬輸入x(t)y1(n)1位位y(n)N位位1234t3t5t7ttx(t)x1(t)9toy1(n)to000111111 數(shù)據(jù)抽取濾波器：數(shù)據(jù)抽取濾波器：濾掉采樣頻率以上的頻率分量，防止濾掉采樣頻率以上的