多斜积分器原理图都有了，估计很多没看懂，或是没理解其中的原理与奥妙。我斗胆跟大家讲下多斜积分器原理，分别是多斜I技术，多斜II技术，多斜III技术，因是业余研究分析，理解错误之初请各位批评指正。
先说下双斜积分器：
典型代表;ICL7135
工作原理图:
Vx/T2=Vref/T1
Vx=T2*Vref/T1
工作原理：在一个转换周期中，先对被测电压进行定值时间为T1的上斜积分，再对用参考电压对其进行下斜积分，在过零时停止积分，求出T2（T2，可以用计时器，频率计求出）， 被测电压与参考电压是正比的时间间隔。频率选用恰当，可以直接从计数器上读出数值。
对积分电容要求：电荷损耗必须很小
推荐：聚苯乙烯电容（CB）
分辨率主要取决与对积分电容电压的识别能力，最佳值为1mV,最小精度可以为0.1mV
对于1V基准来说最高能做到4位半
对于10V基准来说最高能做到5位半
有人会问：“用100V的基准那不是可以做到6位半了吗？”
可以的，不过100V的基准难做，100V的积分器难做，100V的电路更难做
多斜技术的出现，解决了这个难题
多斜I技术： 通过重复的变换周期充放电时间，以达到提高转换速率和分辨率
典型代表：KEITHLEY 6位半 192，181等。
多斜I基本原理图
基本工作原理：先对被测电压(-Vx)进行定值为Vc的积分，然后对参考电压进行定时为t1的积分，在对(-Vx)进行定值积分，反复多次，直至采样周期结束。
Vx/（nt1+t2+t3）=Vref/T1
Vx＝（Vref/T1）×（nt1+t2+t3）
T1为上斜积分总时间，n为多斜周期次数，nt1为下斜积分的总时间，t2为多斜最后一个周期时间，t3为总采样周期最后一个周期时间
在T1内完成前几位积分，t3完成后几位积分
基本原理说完了，估计还有人没懂。
下面详细说说192的ADC原理
KEITHLEY系列多斜原理图
积分器波型
KEITHLEY192，电路原理图（分析标注）
192的ADC使用了跨导放大器(Transconductance Amplifier)把被测电压转换为电流。为方便理解叫Iin
下斜时注入的也是电流
为方便理解小电流叫Iss，大电流叫Ibc
定值Vc是多少呢？这个KEITHLEY设计的比较巧妙，看图
没电压比较器啊！直接进了D触发器。奥妙就在此处，一般逻辑门低电平与高电平之间有个值约VCC/3，这个值是划分高低电平的界限。答案就是VCC/3,大约是1.5V左右，准不准已经没有关系，只要一个采样周期内是定值即可。
积分器波型图，这个估计不容易理解。我画了个草图帮助大家理解。
这下明白了吧，呵呵就是双斜的变型啊。
在积分器上升阶段由Iin注入电荷，积分器下降阶段由Iin+Icb注入(Icb>Iin,且电压为正，Iin电压为负,可以认为是Iin－Icb)，这样的好处是在T1时即完成了上积分与下积分，与双斜相比节约了转换时间，相当于增加了上积分与下积分的总时间而没有使积分器饱和。
低位的转换需要高精度，所以积分器最后的电荷由Iss注入。Iss＝Icb/128 ，可以理解为精度增大128倍
因T1为定值，t1为定值，t2也是定值，计数器只需要计算出重复了多少次n，即可计算出Vx的高位值，加上t3积分器得到的低位值即是Vx值。
至此多斜I原理基本分析完毕
个人理解能力可能有误，请各位指教。 |
发表于 2009-11-29 17:16:55
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发表于 2009-11-29 17:47:24
发表于 2009-11-29 20:07:44
