数字直流电压表设计(8)

数字直流电压表设计

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

n2

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

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