一種單片機雙極模擬信號A/D轉換的電路設計

由圖2所示，在零點附近輸入與輸出之間呈明顯的非線性關系。原因是PMEG2010的反相漏電流過大，且漏電流大小與輸入信號的大小之間也呈非線性關系，所以測得的數(shù)據(jù)與輸入值之間呈非線性。

2.2 1N60

當把PMEG2010換成1N60后，再次測得一組數(shù)據(jù)，并分析其線性相關性。

表2二極管為1N60時的輸入與輸出值

將上述所測得數(shù)據(jù)擬合后得到圖3所示。


圖2二極管為1N60時所得測得的曲線

圖3是擬合后的曲線，由圖可看出輸入值和輸出值之間呈較好的線性關系，擬合曲線的方程為y=0.049 421 335 942 257 8+2.261 803 178 235 24×x，相關系數(shù)為R=0.999 72，可滿足一般的測量需要。

3結束語

經(jīng)過實驗數(shù)據(jù)驗證以及參考相關資料文獻，可得出以下結論：（1）本電路設計能有效地解決單片機接收單極信號和雙極信號的關系，使得單片機可接收并處理雙極信號。（2）通過對稱電路的設計，使得A/D可接收的信號由原來的0～5 V變?yōu)?5～+5 V，有效地擴大了A/D的量程。（3）當二極管選用得合適，能夠保證數(shù)據(jù)的線性關系。（4）設計使用單片機內(nèi)置的A/D模塊，節(jié)省了A/D芯片的使用，使得設計成本降低。