專利名稱：利用微處理器積分的模擬/數(shù)字轉換器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種模擬/數(shù)字轉換器，特別是涉及一種利用微處理器積分的模擬/數(shù)字轉換器。
現(xiàn)有的模擬/數(shù)字轉換器，需要在線路上設置一專用的模擬/數(shù)字芯片(如7135、7107等)，這種結構一般都還需要正、負雙電源，這就使得模擬/數(shù)字轉換器的成本增加。
本實用新型的目的在于提供一種價格低廉的模擬/數(shù)字轉換器。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型利用微處理器積分的模擬/數(shù)字轉換器包括微處理器、模擬開關、運放一、運放二、三極管、單極管。模擬開關的一個輸出端連接于運放一正相輸入端，通過控制模擬開關，使得模擬信號輸入運放一；運放一反相輸入端引自三極管發(fā)射極，運放一的輸出端通過單極管連接三極管的集電極和作為比較器的運放二反相輸入端，運放二的正相輸入端接基準穩(wěn)壓電源；微處理器的CLR腳連接三極管的基極，微處理器通過控制CLR腳為高電平、低電平使三極管導通、閉合，進而使得跨接在三極管之間的積分電容放電、充電，同時控制模擬開關，將運放一的輸入接信號地；運放二的輸出端連接微處理器一輸入端口。
本實用新型由于充分利用了微處理器的資源，再加上一片廉價的通用型模擬開關、單電源高速雙運放即實現(xiàn)了高性能的多路模擬/數(shù)字轉換，省卻了一個模擬/數(shù)字專用芯片，進而降低了模擬/數(shù)字轉換器的成本。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。


圖1為本實用新型利用微處理器積分的模擬/數(shù)字轉換器的主板電路圖。
如圖1所示，本實用新型利用微處理器積分的模擬/數(shù)字轉換器包括微處理器1、模擬開關2、運放一3、運放二4、三極管5、單極管7。微處理器1采用80C52芯片，模擬開關2采用通用型CD4051芯片，運放一3、運放二4采用TLC272芯片。模擬開關2的一個輸出端連接于運放一3正相輸入端，通過控制模擬開關2，使得模擬信號輸入運放一3；運放一3反相輸入端引自三極管5發(fā)射極，運放一3的輸出端通過單極管7連接三極管5的集電極和作為比較器的運放二4反相輸入端，運放二4的正相輸入端接基準穩(wěn)壓電源U4；微處理器1的CLR腳連接三極管5的基極，微處理器1通過控制CLR腳為高電平、低電平使三極管5導通、閉合，進而使得跨接在三極管5之間的積分電容6放電、充電，同時控制模擬開關2，將運放一3的輸入接信號地；運放二4的輸出端連接微處理器1一輸入端口。
模擬/數(shù)字(A/D)轉換過程需要利用微處理器1(80C52)進行控制，步驟如下微處理器1(80C52)先使CLR腳為高電平，使得三級管5的C、E極導通讓積分電容6放電；同時控制模擬開關2，將運放一3(TLC272)的輸入接信號地(SGND)，積分電容6放電完畢后；微處理器1拉低CLR腳電平，這時運放一3輸出端對積分電容6開始充電，其電壓上升速率與SGND對地電壓(50MV)成正比。高速雙運放的另一半運放二4組成一個比較器；其輸入端(+)接2.5V基準穩(wěn)壓電源，積分電容6上電壓低于2.5V時，運放二4輸出高電平，而當積分電容6上的積分電壓超過2.5V時，作為比較器的運放二4輸出低電平。由微處理器1(80C52)通過INTO腳對高電平進行其計時，可記錄下對50mv電壓的積分時間TO。得出TO后，再由微處理器1(80C52)依照同樣步驟，先控制CLR腳為高電平，使三極管5導通讓積分電容6放電。然后控制模擬開關2，使被測量的模擬信號接到運放一3的信號輸入端。積分電容6放電完畢后，由微處理器1拉低CLR腳電平，運放一3的輸出端對積分電容6開始充電，其電壓上升速率正比于輸入信導電壓和SGND對地電壓(50mV)之和。微處理器1(80C52)通過INTO腳對高電平進行計時，可記錄對信號電壓十50MV電壓的積分時間Ti。
此外，本線路中，基準穩(wěn)壓器U5，提供一個約4.1V的穩(wěn)定電源，而基準穩(wěn)壓電源U4提供一個相對于信號地(SGND)的2.5V基準穩(wěn)壓電源，信號地和電源地間有一固定電阻RJ2，由于4.1V電壓和2.5V均穩(wěn)定.所以RJ2上的電壓也是穩(wěn)定的(本圖中，RJ2為16歐，RJ7為470歐，所以流過RJ2的電流大約(4.1-2.5SV)/(16+470)＝3.3MA；其電壓約50mV)。這樣信號地(SGND)對地(GND)電壓就為穩(wěn)定的基準值；數(shù)值約50mV，并且對SGND的2.5V基準穩(wěn)壓電源的輸出電流在一定范圍內〔0-2mA〕變化時，SGND對地50mV的電壓值仍保持穩(wěn)定，這樣即使在由測量電阻類信號時，需要對外輸出電流給被測電阻時，SGND對地電壓也不會因輸出電流大力變化而改變，這對于本模擬/數(shù)字(A/D)轉換器測量電阻類信號(如Pt100熱電阻)是必要的。
權利要求1.一種利用微處理器積分的模擬/數(shù)字轉換器，其特征在于包括微處理器、模擬開關、運放一、運放二、三極管、單極管；模擬開關的一個輸出端連接于運放一正相輸入端，通過控制模擬開關，使得模擬信號輸入運放一；運放一反相輸入端引自三極管發(fā)射極，運放一的輸出端通過單極管連接三極管的集電極和作為比較器的運放二反相輸入端，運放二的正相輸入端接基準穩(wěn)壓電源；微處理器的CLR腳連接三極管的基極，微處理器通過控制CLR腳為高電平、低電平使三極管導通、閉合，進而使得跨接在三極管之間的積分電容放電、充電，同時控制模擬開關，將運放一的輸入接信號地；運放二的輸出端連接微處理器一輸入端口。
專利摘要本實用新型利用微處理器積分的模擬/數(shù)字轉換器包括微處理器、模擬開關、運放一、運放二、三極管、單極管。本實用新型由于充分利用了微處理器的資源,再加上一片廉價的通用型模擬開關、單電源高速雙運放即實現(xiàn)了高性能的多路模擬/數(shù)字轉換,省卻了一個模擬/數(shù)字專用芯片,進而降低了模擬/數(shù)字轉換器的成本。
文檔編號H03M1/12GK2413436SQ0020313
公開日2001年1月3日 申請日期2000年2月1日 優(yōu)先權日2000年2月1日
發(fā)明者周宇 申請人:周宇