低功耗、3V工作电压、精度0.05%的A/D变换器

低功耗、3V工作电压、精度0.05%的A/D变换器
低功耗、3V 工作电压、精度 0.05% 的 A/D 变换器



低功耗、3V 工作电压、精度 0.05% 的 A/D 变换器
吴忠 译

图 1 中的 ADC 电路简单、体积小，无需负电源和昂贵的精密元件，消耗极低的电源电流
（仅 10μA）。一次 A/D 转换包括 12000 次比较，转换时间约 300 毫秒。电路工作过程如下：
每一次电平比较之后，微控制器（μC）闭合两个模拟开关之一：比较器输出高电平时
闭合 IC2A，输出低电平时闭合 IC2B。两个开关的 B 端要么与 1.2V 的基准 VREF 相连，要么与
地相连，结果产生一个脉宽调制信号（PWM） ，该信号经 R3 和 C1 组成的低通滤波器滤波后连
接到 IC1（MAX951）放大器的同相端。运放的反相端通过电阻 R4 与 VIN 相连，差动放大输出
送 IC1 中比较器的 V+端并与 VREF 比较。
其结果是积分误差电压增大或减小，微控制器则对比较器输出为高（IC2A 闭合）次数计
数。该次数 NH 除以 12,000 等于 PWM 脉冲的占空比。由于系统完全采用公制单位，因此 PWM
占空比 NH/12,000=VIN/VREF。将 VREF=1.2V 代入该式整理后得：VIN=NH/10,000。

利用 图表 1，LCD 模块可直接显示电压值，就象一台 DPM（数字处理机）一样。在嵌入式
应用场合，子流程“DVM”产生实际的 A/D 变换结果。当将间距常数（即比较次数）设置为 12,000
时，一次 A/D 转换时间为 3