图2 输入放大与量程自动转换电路
Uomx=200mV×20=4V
（2）2V量程。TG1导通，此时的电压放大倍数Af及最大的输出电压Uomx分别为：
Uomx=200×20=4V 本文来自优.文~论^文·网原文请找腾讯324,9114
由上述计算可见，输入A／D转换器的规范电压为0-4V，同时电路被接成了电压串联负反馈放大器形式，输入电阻高达10000㏁，完全达到题目的要求，电路输入端采用RC低通滤波电路抑制交流干扰。
二、三斜积分式A／D转换器
图3 三斜积分式A／D转换器的原理图
图3是一个三斜积分式A／D转换器的原理图。它由基准电压-VREF、 、积分器、比较器和由单片机构成的计数控制电路组成。
小学四年级上学期教研活动计划转换开始前，先将计数器清零，并接通S0使电容C完全放电。转换开始，断开S0。整个转换过程分三步进行：
首先，令开关S1置于输入信号Ui一侧。积分器对Ui进行固定时间T1的积分。积分结束时积分器的输出电压为：
可见积分器的输出电压与Ui成正比。这一过程也称为转换电路对输入模拟电压Ui的采样过程。
图4 三斜积分式A／D转换波形图
在采样开始时，逻辑控制电路将计数门打开，计数器对周期为Tc的计数脉冲CP计数。当计数器达到满量程N1，此时计数器由全“1”恢复为全“0”，这个时间正好等于固定的积分时间T1， 。计数器复“0”时，同时给出一个溢出脉冲（即进位脉冲）使控制逻辑电路发出信号，令开关S1转换至参考电压-VREF一侧，采样阶段结束。三斜积分式A／D转换器的转换波形是将双积分式A/D的反向积分阶段T2分为图4所示的T21、T22两部分。在T21期间，积分器对基准电压-VREF进行积分，放电速度较快；在T22期间积分器改为对较小的基准电压 进行积分,放电速度较慢。在计数时,把计数器也分为两段进行计数。在T21期间,从计数器的高位(2m位)开始计数，设其计数值为N1；在T22期间，从计数器的低位（20位）开始计数，设其计数值为N2。则计数器中最后的读数为:
N= N1×2m+N2
在一次测量过程中，积分器上电容器的充电电荷与放电电荷是平衡的，则
|Ux|T1=VREFT21+(VREF/2m)T22
其中: T21=N1Tc T22=N2Tc
将上式加以整理得：
将上式进一步整理，可得三斜式积分式A/D转化器的基本关系式为
本设计中，取m=8，时钟脉冲周期Tc=120us，基准电压VREF=5V，并希望把2V被测电压变换成N=65536码读数时，由上式可以计算出T1=76.8ms，而传统的双积分式A／D转换器在相同的条件下所需的积分时间T1=307.2s,可见三斜积分式A／D转换器可以使转换速度大幅度提高。
三、计数器的设计
题目基本要求测量分辨率为1mV（2V档），因此计数器至少要11位，发挥部分要求测量分辨率为0.1mV（2V档），计数器至少要15位，故本设计采用MEG8单片机实现控制和脉冲计数，构成16位计数器，内部采用16MHZ晶振，完全满足分辨率15位和转换速度2次/S的要求。
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