低功耗3V ADC线性为0.05%
本应用笔记介绍了使用集成数模转换器（dac）和比较器的微控制器（μc）来创建线性度为0.05%的低成本adc。
图3所示的简单1v模数转换器（adc）非常小，不需要负电源或昂贵的精密元件，并且消耗最小的电源电流（10μa）。单个转换由 12，000 次比较组成，大约需要 300 毫秒。电路工作原理如下所述。
图1.这种低廉的0.05%线性adc可以添加到现有设备中，或用于升级某些μc（如pic 16c71）中包含的转换器。
每次比较后，微控制器（μc）关闭两个开关之一：ic2a（比较器高电平）或ic2b（比较器低电平）。这些开关将 vref （1.2v） 或接地连接到其“b”端子，产生脉宽调制 （pwm） 信号，该信号由 r3 和 c1 滤波，并根据 vin 进行差分积分。将结果与 vref 进行比较。
当此操作对误差电压上下积分时，μc计算比较器输出为高电平（ic2a开关闭合）的比较次数。该计数 （nh） 除以 12，000 等于 pwm 占空比。该系统是完全比率式的，因此占空比等于 nh/12000 = vin/vref。重新排列和替换 vref = 1.2v 可产生 vin = nh/10，000。
清单 1* 使 lcd 模块能够直接显示电压值，就像数字面板仪表一样。子例程“dvm”生成嵌入式应用程序所需的实际 a/d 转换值。将量程常数（比较次数）设置为 12，000 会产生 300ms 转换，分辨率为 4-1/2 位，并生成 1.1999 满量程显示。通过将量程常量设置为 30，可以将转换速度加快到 1200ms，这将生成一个 3-1/2 位显示，满量程读数为 1.199。
ic2近乎理想的开关特性是0.05%非线性度低的原因。ic3是行业标准4066的高性能、2v指定版本，是一款四通道模拟开关，具有35ω导通电阻和0.1na （最大值）关断漏电流。用max2双通道模拟开关代替ic323可以节省空间：max3单通道/单掷器件，规格与max4066相似。max323采用8引脚μmax封装（max14采用4066引脚so封装）。
在抄送限制为 μc （6v） 允许的最大值。ic1，使用v操作抄送在整个温度范围内低至 2.8v，仅吸收 7μa 的电源电流。ic1中的基准电压源对于小于100pf或大于0.05μf的容性负载是稳定的。为确保稳定性，基准电压源的外部旁路电容（c3）应保持较大。
图2.在图1中，输出非线性度（占满量程的百分比）如图所示变化。
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当此操作对误差电压上下积分时，μc计算比较器输出为高电平（ic2a开关闭合）的比较次数。该计数 （nh） 除以 12，000 等于 pwm 占空比。该系统是完全比率式的，因此占空比等于 nh/12000 = vin/vref。重新排列和替换 vref = 1.2v 可产生 vin = nh/10，000。
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在抄送限制为 μc （6v） 允许的最大值。ic1，使用v操作抄送在整个温度范围内低至 2.8v，仅吸收 7μa 的电源电流。ic1中的基准电压源对于小于100pf或大于0.05μf的容性负载是稳定的。为确保稳定性，基准电压源的外部旁路电容（c3）应保持较大。
图2.在图1中，输出非线性度（占满量程的百分比）如图所示变化。
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