DVM的主要类型

   各类DⅤM的区别主要是〃D转换方式。扬/D转换包括对模拟量采样,再将采样值进行整量化处理,IR333/HO/P3-A最后通过编码等实现转换过程。按其基本工作原理主要分为比较型和积分型两大类。比较型A/D转换器是采用对输入模拟电压与标准电压进行比较的方法,是一种直接转换形式。其中又分为反馈比较式和无反馈比较式。具有闭环负反馈系统的逐次较式是常用的类型。积分型~A/D转换器是一种间接转换形式。首先对输入的模拟电压通过积分器变成时间(T)或频率(F)等中间量,再把中间量转换成数字量。根据中间量的不同分为I/r式和I/F式。式利用积分器产生与模拟电压成正比的时间量;弘F式利用积分器产生与模拟电压成正比的频率量。下面对几种主要转换形式分别进行介绍。

   逐次比较型DVM的工作原理

    它的I作原理与天平很相像。不同的是,它用各种数值的电压来做砝码,将被测电压与可变的砝码(标准)电压进行比较,直至达到平衡,从而显示出被测电压的值。图5.1.5所示为这种DⅤM的原理框图。图中的比较环节用于被测电压σx与步进砝码电压yN进行比较,获得差值电压Δσ=叹-〃N(设输入电路的传输系数为1);程序控制器将时钟脉冲发生器送人的时序脉冲变成节拍脉冲,控制数码寄存器。当Δσ(0时,不存数码(舍弃);而Δσ≥0时,留存数码。D/A转换器用来产生一系列步进砝码电压σN,作为反馈信号与σx进行比较。σ、的数值由数码寄存器决定。D/A转换器将寄存器送来的二进制码变成相应的步进变化的模拟量N,其步进值为1,2,4,8(或×10n,乃=1,2,…)。基准源作为砝码电压σN的电路内参考电压源。

    图5.1.6是逐次比较型集成A/D转换器的原理框图,它由高速电压比较器、D/A转换器、时序脉冲发生器和保持寄存器等组成。

    图515 逐次比较型DVM原理框图

    图51.6 逐次比较型集成儿/D转换器原理框图

    当时钟脉冲输人时,时序脉冲发生器使保持寄存器的输出数字信号的最高位(MSB)变为“1”,其余各位全为“0”。此数字量经过D/A转换后,变成相应的模拟电压σ0,并与输人的模拟电压σA进行比较。若σA>σ0,比较器输出为低电平,使寄存器的输出不变,即“留存”状态。若σA(%,比较器输出为高电平,保持寄存器的最高位由“1”变“0”,即“舍弃”状态。通过D/A把基准源变成砝码电压,再与yA比较。依次类推,由最高位开始,逐位比较,使%逐步逼近σA的值,这时从保持寄存器的输出端可以得到Ⅳ位的对应σA的数字信号,并行输出至显示部分。

   这种集成电路在成本、准确度及速度三方面易于取得较好的平衡,发展较快,现已做到10位以上。这种变换器测量精度高,速度快,但抗干扰性能差。