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什么是双积分式ADC（模数转换器）1．转换方式 V-T型间接转换ADC。
2. 电路结构图11.11.1是这种转换器的原理电路，它由积分器(由集成运放A组成)、过零比较器(C)、时钟脉冲控制门（G）和计数器（FF0～FFn）等几部分组成。
图11.11.1 双积分A/D转换器(1)积分器积分器是转换器的核心部分，它的输入端所接开关S1由定时信号Qn控制。
当Qn为不同电平时，极性相反的输入电压vI和参考电压 VREF将分别加到积分器的输入端，进行两次方向相反的积分，积分时间常数τ=RC。
(2)过零比较器过零比较器用来确定积分器的输出电压v0过零的时刻。
当v0≥0时，比较器输出vC为低电平；当v0<0时，vC为高电平。
比较器的输出信号接至时钟控制门(G)作为关门和开门信号。
(3)计数器和定时器它由n+1个接成计数器的触发器FF0～FFn-1串联组成。
触发器FF0～FFn-1组成n级计数器，对输入时钟脉冲CP计数，以便把与输入电压平均值成正比的时间间隔转变成数字信号输出。
当计数到2n个时钟脉冲时，FF0～FFn-1均回到0态，而FFn 翻转到1态，Qn=1后开关 S1从位置A转接到B。
(4)时钟脉冲控制门时钟脉冲源标准周期Tc，作为测量时间间隔的标准时间。
当vC=1时，门打开，时钟脉冲通过门加到触发器FF0的输入端。
3.工作原理双积分ADC 的基本原理是对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变成与之成正比的时间间隔，然后利用时钟脉冲和计数器测出此时间间隔，进而得到相应的数字量输出。
由于该转换电路是对输入电压的平均值进行变换，所以它具有很强的抗工频干扰能力，在数字测量中得到广泛应用。
下面以输入正极性的直流电压vI为例，说明电路将模拟电压转换为数字量的基本原理。
电路工作过程分为以下几个阶段进行，图中各处的工作波形。
(1) 准备阶段首先控制电路提供CR信号使计数器清零，同时使开关S2闭合，待积分电容放电完毕后，再使S2断开。
双积分式A/D转换器1. A/D转换器概述1.1 A/D转换器的基本概念A/D 转换器是模拟量输入通道的核心部件。
它是一个把模拟量转换成数字量的装置，采样和量化主要就是通过A/D转换器来实现。
在检测系统中，将传感器获取的模拟信号经放大、处理之后，将模拟信号转换成数字信号送入计算机进行处理。
1.2 A/D转换器的分类A/D 转换器芯片种类繁多，根据输出数字信号的有效数可分为4位、8位、10位、12位、16位等；从机构原理上看，可以分为计数式、逐次逼近式和双积分式。
下面将就双积分式进行简要说明。
2. 双积分式A/D转换器2.1双积分式A/D转换器的组成双积分式A/D转换器电路主要由积分器、比较器、计数器、和标准电压源组成。
其电路原理图2.1所示：图2.1双积分A/D转换器电路图2.2双积分式A/D转换器的工作原理双积分式A/D转换器在“转换开始”信号控制下，模拟输入电压在固定时间内向电容充电（正向积分），固定积分时间对应于n个时钟脉冲充电的速率与输入电压成正比。
当固定时间一到，控制逻辑将模拟开关切换到标准电压端，由于标准电压与输入电压极性相反，电容器开始放电（反向积分），放电期间计数器计数脉冲多少反映了放电时间的长短，从而决定了模拟输入电压的大小。
输入电压大，则放电时间长。
当电容器放电完毕，比较器输出信号使计数器停止计数，并由控制逻辑发出“转换结束”信号，完成一次A/D转换。
首先，电路对输入的未知模拟量1V H 与输入模拟电压输出为0。
RC V N 平均值成正比,V N 进行固定时间t 0的积分，积分器输出为： t 010 V IN dt ^~）t 0V INRC然后转换为对标准电压进行反向积分，经过时间(2.1)即: 由此得出:V HV HRC 0tV REFdt1RC t ?VREFV INvREF?t °若将对V IN 的积分时间记为 2000则有:V INt oV REF2000 tt ，积分器（2.2）（2.3）（2.4）双积分式A/D 转换器的工作原理如图 22所示:固鞠率固定积分时间图2.2双积分式A/D 转换器的工作原理2.3双积分式A/D 转换器的公式推导从图2.2中可以看出，对标准电压进行反向积分的时间t 正比于输入模拟电压，输入模拟电压越大，反向积分所需要的时间越长。
基于单片机的双积分型A／D 电路设计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 实用双积分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A1，U 为将要进行A／D 转换的模拟输入电压，Uin 为积。
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2013年全国大学生电子设计竞赛双积分AD转换（A题）【高职高专组】2013年7月2日组员许卫赵俊饶键玲摘要：本系统是一个双积分AD转换设计，该系统能测量-5V到+5V的模拟电压，并在LCD1602上显示，并且精度为±1%。
此设计选用的器件有单片机（STC89S52）、运放OP07,、模拟开关（CD4052）、比较器（LM311）和LCD1602等其他元件。
由于单片机不能测出负电压，故将待测电压和+5V基准电压做加法，通过单片机控制模拟开关闭合使电容充电，到了时间后在接入相反的基准电压让电容放电，单片机计算出定值积分的时间后，就可以算出待测电压的值，并显示在LCD1602上。
关键词：双积分AD、模拟开关、LCD1602。
Abstract:This design is a double integral AD conversion experiment, this system can measure - 5 v and + 5 v analog voltage, and display on LCD1602, and accuracy was 0.5%. This design chooses the device with single chip microcomputer (STC89S52), op-amp OP07, and analog switch CD4052, comparator (LM311) and LCD1602 and other components. Due to the single-chip computer can't detect a negative voltage, the voltage under test and + 5 v voltage reference to do addition, through the single-chip microcomputer control the capacitor charging, the analog switch is closed in time after access instead of reference voltage capacitance discharge, single chip microcomputer to calculate the fixed value integral of time, you can calculate the value of the voltage under test, and in the LCD1602 display.Keywords:Double integral of the AD Analog switch LCD1602目录1系统方案选择和论证1.1课题任务及要求 (4)1.2 指标及功能要求 (4)1.3系统方案论证及选择 (4)1.3.1方案一 (4)1.3.2方案二 (5)1.3.3方案论证 (5)2系统理论分析与计算 (5)2.1 总体的分析 (5)2.2 整体的计算 (6)3. 单元电路设计与计算 (6)3.1 系统的总体设计，系统的计算 (7)3.2 单元电路的设计，单元的参数计算 (7)3.3 单元电路的功能以及工作原理的分析 (8)3.4 发挥部分的设计与实现 (8)3.5 电路原理图 (8)4. 程序设计 (8)4.1程序功能描述与设计思路 (9)4.2程序总体流程图 (9)4.3 各个功能模块流程图 .................................. 错误！未定义书签。
