基于單片機的雙積分A／D轉(zhuǎn)換設(shè)計

積分電路的輸出信號作為比較器的輸入信號與比較電壓進行比較，當(dāng)比較器輸出翻轉(zhuǎn)信號時，CPU計數(shù)器停止計數(shù)，從而獲得零點參考電壓的計數(shù)值，對這個數(shù)據(jù)進行處理計算后，完成A／D轉(zhuǎn)換。

2)轉(zhuǎn)換過程
為了給積分電路提供積分零點，在系統(tǒng)上電階段，積分電路先接通GND，待比較器輸出為低電平時，再對積分電路進行一段時間的放電，以使得積分電容零電荷。因此雙積分電路的工作過程分為三個階段：
(1)清零階段：當(dāng)比較器輸出低電平時，積分電容上聚集了大量電荷，必須對其放電為后續(xù)的A／D轉(zhuǎn)換提供精確的零起始點。即對U0進行定值積分，由由此可見放電時間根據(jù)U0、U1、R、C具體值而定。

(2)積分階段：對模擬輸入電壓Uin進行固定時間積分，積分時長T1，由A／D的精度決定，精度越高積分時間越長，此階段積分器的輸出電壓
(3)比較階段：對模擬輸入電壓進行定時積分后，再對零電平進行反向積分直到比較器的輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn)，此階段積分器的輸出電壓為由比較器原理得U10=U1，由此可得
其中T1、U0、R、C、U1均為常數(shù)，即對零電平的積分時間T0與模擬輸入電壓U成正比，T0即為所求值。具體轉(zhuǎn)換波形如圖4所示。