原标题：A/D转换器的原理和三种类型介绍

在仪器仪表系统中，常常需要将检测到的连续变化的模拟量如：温度、压力、流量、速度、光强等转变成离散的数字量，才能输入到计算机中进行处理。这些模拟量经过传感器转变成电信号(一般为电压信号)，经过放大器放大后，就需要经过一定的处理变成数字量。实现模拟量到数字量转变的设备通常称为模数转换器(ADC)，简称A/D。

随着集成电路的飞速发展，A/D转换器的新设计思想和制造技术层出不穷。为满足各种不同的检测及控制需要而设计的结构不同、性能各异的A/D转换器应运而生。

下面讲讲A/D转换器的基本原理和分类。

根据A/D转换器的原理可将A/D转换器分成两大类。一类是直接型A/D转换器，将输入的电压信号直接转换成数字代码，不经过中间任何变量;另一类是间接型A/D转换器，将输入的电压转变成某种中间变量(时间、频率、脉冲宽度等)，然后再将这个中间量变成数字代码输出。

尽管A/D转换器的种类很多，但目前广泛应用的主要有三种类型：逐次逼近式A/D转换器、双积分式A/D转换器、V/F变换式A/D转换器。另外，近些年有一种新型的Σ-Δ型A/D转换器异军突起，在仪器中得到了广泛的应用。

逐次逼近式(SAR)A/D转换器(SAR)的基本原理是：将待转换的模拟输入信号与一个推测信号进行比较，根据二者大小决定增大还是减小输入信号，以便向模拟输入信号逼进。推测信号由D/A转换器的输出获得，当二者相等时，向D/A转换器输入的数字信号就对应的时模拟输入量的数字量。这种A/D转换器一般速度很快，但精度一般不高。常用的有ADC0801、ADC0802、AD570等。

双积分式A/D转换器的基本原理是：先对输入模拟电压进行固定时间的积分，然后转为对标准电压的反相积分，直至积分输入返回初始值，这两个积分时间的长短正比于二者的大小，进而可以得出对应模拟电压的数字量。这种A/D转换器的转换速度较慢，但精度较高。由双积分式发展为四重积分、五重积分等多种方式，在保证转换精度的前提下提高了转换速度。常用的有ICL7135、ICL7109等。

Σ-Δ型AD由积分器、比较器、1位D/A转换器和数字滤波器等组成。原理上近似于积分型，将输入电压转换成时间(脉冲宽度)信号，用数字滤波器处理后得到数字值。电路的数字部分基本上容易单片化，因此容易做到高分辨率。主要用于音频和测量。这种转换器的转换精度极高，达到16到24位的转换精度，价格低廉，弱点是转换速度比较慢，比较适合用于对检测精度要求很高但对速度要求不是太高的检验设备。常用的有AD7705、AD7714等。

V/F转换器是把电压信号转换成频率信号，由良好的精度和线性，而且电路简单，对环境适应能力强，价格低廉。适用于非快速的远距离信号的A/D转换过程。常用的有LM311、AD650等。

【AD570】

完整8位逐次逼近型模数转换器

产品详情

AD570是一款单芯片8位逐次逼近型ADC，由DAC、基准电压源、时钟、比较器、逐次逼近寄存器和输出缓冲器组成。无需外部器件，执行8位全精度转换的时间为25 µs。

AD570采用当今最先进的集成电路设计和处理技术。它在SAR电路的制造中使用了I2L(集成注入逻辑)处理，在晶圆阶段对高稳定性SiCr薄膜电阻梯形网络进行激光调整(LWT)，并且集成了温度补偿型表面下齐纳基准电压源，从而确保以低成本实现8位全精度。

AD570的工作电压范围为+5 V至-15 V，支持外部可选的0 V至+10 V单极性模拟输入或±5 V双极性模拟输入。当BLANK和CONVERT输入变为低电平时，三态输出进入高阻态，转换开始。转换完成时，DATA READY线变为低电平，数据出现在输出端。将BLANK和CONVERT输入拉高会使输出进入三态，让器件为下一次转换做好准备。AD570执行真8位、无失码转换的时间约为25 µs。

AD570分为两种等级：AD570J的额定温度范围为0°C至+70°C，AD570S为-55°C至+125°C。在各自的温度范围内，两种等级均保证8位全精度且无失码。

产品聚焦

AD570是一款完整的8位ADC。无需外部元件便可执行转换。无需外部调整便可实现± 0.8%(8位的2 LSB)的满量程校准精度。

AD570是一款单芯片器件，并采用最先进的IC处理技术。因此，这是一款真正的精密元件，具有单芯片结构固有的稳定性和低成本特性。

通过将单个引脚接地或保持开路，AD570接受单极性(0 V至+10 V)或双极性(–5 V至+5 V)模拟输入。

该器件提供8位真精度，并且在整个工作温度范围内无失码。

保证工作电源电压为–15 V和+5 V。该器件还可采用–12 V电源供电。

AD570S还提供按照MIL-STD-883C Class B标准加工的产品。

优势和特点

配备基准电压源和时钟的完整模数转换器

快速逐次逼近转换时间： 25 µs

数字多路复用：三态输出

18引脚陶瓷DIP封装

整个温度范围内无失码0°C至+70°C：AD570J –55°C至+125°C：AD570S

低成本单芯片结构