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用单片机片内比较器组成单积分式A/D转换器

用单片机片内比较器组成单积分式A/D转换器

点击数:7246 次   录入时间:03-04 11:57:07   整理:http://www.55dianzi.com   变换电路

  若对A/D的精度和线性度有更高的要求,可采用下图所示电路。增加的元件不多,但性能得到大幅度提高,此时电容为恒流充放电。当P1.5为低电平时,R2、Q2、D1形成恒流源。假定恒流源用IO表示,则:
  
  IO=(D1的结电压-Q2的e-b结电压)/R2……(1)
  
  通常,D1的结电压为0.7V左右,Q2的e-b结电压为0.3V左右,两者在固定的静态工作条件下为定值,因此Io与R2成反比。当R2为定值时,IO为定值,且与电源电压VCC无关,与P1.5输出的低电平的幅度关系不大、,只要保证Q2导通即可。其工作原理为:当P1.5为低电平时,Q1截止,恒流源对电容C1充电。若充电时间为T,则电容c1上的电压为:
  
  Uc=IOxT/C1------(2)
  
  因10和C1为定值,故Uc与充电时间T成正比。
  
  当C1上的电压大于被测的输人电压时,89C2051内部比较器翻转(P3.6变高),CPU只要记下从P1.5变低到P3.6变高的时间即为A/D转换的结果。转换完毕后,P1.5变为高电平,Q2截止,Q1导通,C1通过Q1快速放电,完成A/D转换的复位,为下一次A/D转换作准备。这就是典型的单积分式A/D转换器。
  
  改变R2、C1,可以获得不同速度、不同精度和分辨率的A/D转换器。R2越大,Cl充到2.5V所需时间越长,分辨率越高。若CPU采用12MHz的晶振,定时器T1作为A/D转换时间计数器,当P1.5变低启动A/D转换时,允许T1开始定时,一直计到比较器输出变高为止,若需要8位A/D,可选挥R2=20kΩ,C1从0V充电至2.5V的时间为392μS。

用单片机片内比较器组成单积分式A/D转换器




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