数字直流电压表设计 (2)(7)
发布时间:2021-06-05
发布时间:2021-06-05
2.定压积分
在定时积分期间,当计数器的进位C=1时,下一个CP脉冲使计数器复零和JK触发器QS=1,开关S1选择基准电压-VREF,积分器开始对基准电压-VREF做定压积分。由于比较器输出逻辑1,计数器从0继续计数。与此同时,积分器输出电压上升
1VREF2nTCP
vO(t) ( VREF)d vO(T1) (t T1) vI(nTS) RCT1RCRC
t
积分器输出电压同样与时间成线性关系,其斜率是正常数,与基准电压VREF和积分器的时间常数RC有关。定压积分的工作波形如图11.3.9所示。当vO(t) 0时,比较器输出逻辑0,计数器停止计数,并保持计数结果B(通常为自然二进制数)。 Z从定压积分开始到计数器刚停止计数(vO(t) 0)的时间T2为
T2 BZTCP
并且,在计数器停止计数时刻,积分器输出电压为0,即
VREF2nTCP
vO(T1 T2) T2 vI(nTS) 0
RCRC
所以
2nTCPT2 vI(nTS)
VREF
定压积分时间T2与取样电压成正比。在此期间,计数器从0开始对周期脉冲CP计数,直到停止并保持计数值BZ。所以
T22n
BZ vI(nTS)
TCPVREF
计数器的二进制数与取样电压成正比,是取样电压对应的数字量。实际上CP脉冲可能与比较器的边沿不同步,导致计数器可能漏计或多计一个脉冲。故上式应修正为
2n
BZ 1 vI(nTS)
VREF
的单位模拟电压LSB为
VREF
2n
本设计运用MC14433实现双积分ADC模数转换功能。 MC14433引脚功能说明:
MC14433采用24引线双列直插式封装,外引线排列如图1-5所示,各引脚功能如下:
LSB