陈李胜 孔文浩 黄文勇 胡去峰 陈 卉

（电子科技大学中山学院 广东中山 528402）

一、双斜积分式ADC

双斜积分式ADC的工作原理是将输入信号转换成时间（脉冲宽度信号），输出值正比于输入信号在采样时间内的平均值，然后由计数器获得数字值。其优点是双斜式积分器对积分元件以及时钟频率的精度要求不高，具有很强的串模干扰能力。但缺点是转换精度依赖于积分时间，因此转换速率较低。双斜积分式ADC是积分式ADC的一种，图1给出了中双斜积分式ADC原理图。

图1 双斜积分式ADC原理图

当进行AD转换前，计数器未使能计数，并接通S2使电容完全放电，此时积分器的输出波形如图2的0-t1时间段。转换开始后，断开S2，此时整个转换过程分为两个阶段进行。

图2 双斜积分式ADC输出波形

（一）第一阶段，对待测电压做固定时间的积分U1

令开关S1置于待测电压V1端，积分器对待测电压V1进行固定时间T1的积分，积分器的输出波形如图2的t1-t2时间段。积分结束时积分器输出电压为：

从上式可以看出，积分器的输出Uo1与U1成正比。这个过程是转换电路对输入信号的采样过程。在采样开始的时候，CPLD控制使能计数，当计数器到达N1时，这个时间正好是固定的积分时间T1。此时CPLD状态机跳转到下一状态，令开关S1切换至-VREF端，同时计数器清零，采样阶段结束。

（二）第二阶段，对参考电压固定速率积分

采样一段结束后，因为参考电压-VREFEF的极性与U1相反，积分器反向积分，积分器的输出波形如图2的t2-t3时间段。此时CPLD使能计数器，经过T2时间，积分器输出电压为0，过零比较器输出高电平，CPLD关闭计数器，此时的计数器的计数值为N2。……