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积分电路的输出信号作为比较器的输入信号与比较电压进行比较,当比较器输出翻转信号时,CPU计数器停止计数,从而获得零点参考电压的计数值,对这个数据进行处理计算后,完成A/D转换。
2)转换过程
为了给积分电路提供积分零点,在系统上电阶段,积分电路先接通GND,待比较器输出为低电平时,再对积分电路进行一段时间的放电,以使得积分电容零电荷。因此双积分电路的工作过程分为三个阶段:
(1)清零阶段:当比较器输出低电平时,积分电容上聚集了大量电荷,必须对其放电为后续的A/D转换提供精确的零起始点。即对U0进行定值积分,由由此可见放电时间根据U0、U1、R、C具体值而定。
(2)积分阶段:对模拟输入电压Uin进行固定时间积分,积分时长T1,由A/D的精度决定,精度越高积分时间越长,此阶段积分器的输出电压
(3)比较阶段:对模拟输入电压进行定时积分后,再对零电平进行反向积分直到比较器的输出发生翻转,此阶段积分器的输出电压为由比较器原理得U10=U1,由此可得
其中T1、U0、R、C、U1均为常数,即对零电平的积分时间T0与模拟输入电压U成正比,T0即为所求值。具体转换波形如图4所示。