基于DPWM的高速高精度积分型模数转换器设计

1．3 模拟量监测器设计
该模块的主要功能是实时监测对比结果INT，不断调整DUTY，得到最终的转换结果Duty display。模拟开关控制信号ASW则完成一个监测过程的控制。过程如下：电容放电→对地测量校准→模拟测量(占空比改变)→比较器翻转完成转换。以上3步不断循环。模拟测量模块如图5所示，其信号功能如表3所示。

1．4 显示控制器模块设计
该模块主要完成通知主模块显示更新的任务，在该设计中，更新周期为100 ms。显示控制模块如图6所示，其信号功能如表4所示。

2 高速高精度积分型模／数转换器优点
2．1 满足单电源供电条件
在许多应用中出于成本或系统可靠性等考虑，采用单电源供电。传统积分型模／数转换器需采用正负双电源供电，积分器对输入电压在固定的时间间隔内积分，该时间间隔通常对应于内部计数单元的最大数，时间到达后将计数器复位，并将积分器输入连接负电源电压。在这个反极性信号作用下，积分器被“反向积分”直到输出回到零，并使计数器终止，积分器复位。积分型模／数转换器的精度可做得很高，但它们的采样速度和带宽都非常低。
在此提出的基于DPWM原理实现的积分型模／数转换器可实现单电源+5 V供电。在被测信号DPWM信号的极性相同时，使用单电源供电的可行性显示，若被测信号与DPWM信号的极性相反时，可采用运放反相放大器的方法在单电源条件下进行极性转换，故该方案可工作在单电源条件下而无需额外增加负电源，原理如图7所示。此时，VO=-R2Vin／R1，由于VinO，则 VO>0，满足单电源供电条件。