化工儀器網(wǎng)
技術文章
分析FAIRCHILD仙童TA6000-403轉(zhuǎn)換器
閱讀：1203 發(fā)布時間：2020-7-9東莞市自動化設備有限公司從2010年開始，在德國和美國各有公司，所有的貨物均是從國外過來，公司具有良好的市場信譽,專業(yè)的銷售和技術服務團隊,憑著多年經(jīng)營經(jīng)驗,熟悉并了解市場行情。
FAIRCHILD仙童轉(zhuǎn)換器是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的電路，轉(zhuǎn)換的作用是將時間連續(xù)、幅值也連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換為時間離散、幅值也離散的數(shù)字信號，因此，轉(zhuǎn)換一般要經(jīng)過取樣、保持、量化及編碼4個過程。在實際電路中，這些過程有的是合并進行的，例如，取樣和保持，量化和編碼往往都是在轉(zhuǎn)換過程中同時實現(xiàn)的。
FAIRCHILD仙童轉(zhuǎn)換器的分類
1）積分型
FAIRCHILD仙童積分型AD工作原理是將輸入電壓轉(zhuǎn)換成時間（脈沖寬度信號）或頻率（脈沖頻率），然后由定時器/計數(shù)器獲得數(shù)字值。其優(yōu)點是用簡單電路就能獲得高分辨率，但缺點是由于轉(zhuǎn)換精度依賴于積分時間，因此轉(zhuǎn)換速率極低。初期的單片AD轉(zhuǎn)換器大多采用積分型，現(xiàn)在逐次比較型已逐步成為主流。
2）逐次比較型
逐次比較型AD由一個比較器和FAIRCHILD仙童轉(zhuǎn)換器通過逐次比較邏輯構成，從MSB開始，順序地對每一位將輸入電壓與內(nèi)置DA轉(zhuǎn)換器輸出進行比較，經(jīng)n次比較而輸出數(shù)字值。其電路規(guī)模屬于中等。其優(yōu)點是速度較高、功耗低，在低分辯率（12位）時價格很高。
3）并行比較型/串并行比較型
并行比較型AD采用多個比較器，僅作一次比較而實行轉(zhuǎn)換，又稱FLash（快速）型。由于轉(zhuǎn)換速率*，n位的轉(zhuǎn)換需要2n-1個比較器，因此電路規(guī)模也大，價格也高，只適用于視頻FAIRCHILD仙童轉(zhuǎn)換器等速度特別高的領域。
串并行比較型AD結構上介于并行型和逐次比較型之間，典型的是由2個n/2位的并行型AD轉(zhuǎn)換器配合DA轉(zhuǎn)換器組成，用兩次比較實行轉(zhuǎn)換，所以稱為（半快速）型。還有分成三步或多步實現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換的叫做分級型AD，而從轉(zhuǎn)換時序角度又可稱為流水線型AD，現(xiàn)代的分級型AD中還加入了對多次轉(zhuǎn)換結果作數(shù)字運算而修正特性等功能。這類AD速度比逐次比較型高，電路規(guī)模比并行型小。
4）電容陣列逐次比較型
電容陣列逐次比較型ad在內(nèi)置FAIRCHILD仙童轉(zhuǎn)換器中采用電容矩陣方式，也可稱為電荷再分配型。一般的電阻陣列da轉(zhuǎn)換器中多數(shù)電阻的值必須一致，在單芯片上生成高精度的電阻并不容易。如果用電容陣列取代電阻陣列，可以用低廉成本制成高精度單片ad轉(zhuǎn)換器。近的逐次比較型ad轉(zhuǎn)換器大多為電容陣列式的。
5）逐次比較型
逐次比較型ad由一個比較器和da轉(zhuǎn)換器通過逐次比較邏輯構成，從msb開始，順序地對每一位將輸入電壓與內(nèi)置FAIRCHILD仙童轉(zhuǎn)換器輸出進行比較，經(jīng)n次比較而輸出數(shù)字值。其電路規(guī)模屬于中等。其優(yōu)點是速度較高、功耗低，在低分辯率（《12位）時價格便宜，但高精度（》12位）時價格很高。
FAIRCHILD仙童轉(zhuǎn)換器的工作原理-工作原理：
交流電轉(zhuǎn)換為直流電稱為整流，而直流電轉(zhuǎn)換為交流電稱為逆變。逆變要比整流復雜得多。常用的有兩種方法，一種是先通過SPWM方式，調(diào)制出正弦波波形（如果方波也可以的話，這步可以省略），然后通過一個H橋切換輸出電壓極性，這要求H橋的切換與SPWM電路同步，技術上較復雜但這種方式的效率好像很高，所以不少逆變器都是這種方式。
將直流電源轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娛褂玫脑O備就是叫“逆變器”原理基本是將直流電送到用于逆變輸出的三極管，利用接在該管子回路上的變壓器等元器件對管子形成正反饋而使管子產(chǎn)生“震蕩”電流（起振）而變?yōu)榻涣鬏敵?，如果需要比較“嚴格”的電流輸出波形，則還要接入有關電子元器件，組成對輸出波形進行整形的電路。
一般通過二極管整流電路或電子開關電路，都可將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。
電壓頻率轉(zhuǎn)換器也稱為電壓控制振蕩電路，是一種實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的器件，將模擬電壓量變換為脈沖信號，該輸出脈沖信號的頻率與輸入電壓的大小成正比。電壓頻率轉(zhuǎn)換也可以稱為伏頻轉(zhuǎn)換。把電壓信號轉(zhuǎn)換為脈沖信號后，可以明顯地增強信號的抗干擾能力，也利于遠距離的傳輸。通過和單片機的計數(shù)器接口，可以實現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換。
電壓—頻率轉(zhuǎn)換實際上是一種模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換技術。當模擬信號（電壓或電流）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號時，轉(zhuǎn)換器的輸出是一串頻率正比于模擬信號幅值的矩形波，顯然數(shù)據(jù)是串行的。這與目前通用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器并行輸出不同，然而其分辨率卻可以很高。串行輸出的模數(shù)轉(zhuǎn)換在數(shù)字控制系統(tǒng)中很有用，它可以把模擬量誤差信號變成與之成正比的脈沖信號，以驅(qū)動步進式伺服機構用來精密控制。
FAIRCHILD仙童頻率-電壓關系：
（1）若外加直流電壓，則電壓—頻率轉(zhuǎn)換器是頻率調(diào)節(jié)十分方便的信號源
（2）若外加正弦波電壓，則電壓—頻率轉(zhuǎn)換器就是調(diào)頻振蕩器
（3）若外加鋸齒波電壓，則電壓—頻率轉(zhuǎn)換器就成為掃頻振蕩器。所以，電壓—頻率轉(zhuǎn)換器廣泛地應用于調(diào)頻器、掃頻器、鎖相環(huán)，以及廉價而高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器等電路中。