基于单片机的双积分型 A／D 电路设计时间：2025-10—13 09:48:53 来源：山西电子技术 作者：袁新娜,余红英 中北大学0 引言 A／D 转换电路是数据采集系统中的重要部分，也是计算机应用系统中一种重要的功能接口
目前市场上有两种常用的 A／D 转换芯片，一类是逐次逼近式的,如 AD1674，其特点是转换速度较高，功率较低
另一类是双积分式的，如 ICL7135，其特点是转换精度高、抗干扰能力强
但高位数的 A／D 转换器价格相对较高
本文介绍的一种基于单片机的高精度、双积分型 A／D 转换电路，具有电路体积小、成本低、性价比高、结构简单、调试容易和工作可靠等特点，有很好的实际应用价值
1 双积分式 ADC 基本原理 双积分式 ADC 的基本电路如图 1 所示,运放 A 1、R、C 用来组成积分器，运放 A2 作为比较器
电路先对未知的模拟输入电压 U1 进行固定时间 T1 的积分，然后转为对标准电压 U0 进行反向积分，直到积分输出返回起始值,反向积分时间为 T0
如图 2 所示，输入电压 U1 越大,则反向积分时间越长
整个采样期间，积分电容 C 上的充电电荷等于放电电荷，因而有由于 U0 及 T1 均为常数，因而反向积分时间 T0 与输入模拟电压 U1 成正比，此期问单片机的内部计数器计数值与信号电压的大小成正比,此计数值就是 U1 所对应的数字量
2 有用双积分 A／D 转换电路 1)硬件电路图 如图 3 所示，运放 A1、R、C 构成积分电路，C 常取 0．22μF 的聚丙烯电容，R 常取 500kΩ 左右，A2 是电压跟随器，为电路提供稳定的比较电压，运放 A3 作为电压比较器,保证 A／D 转换电平迅速翻转，CD4051是多路选择开关，单片机 P1．0、P1．1、P1．2 作为输出端口，控制其地址选择端 A、 B、C 选择不同的通道输入到积分器
