一、A/D转换的基本原理

在一系列选定的瞬间对模拟信号进行取样，然后再将这些取样值转换成输出的数字量，并按一定的编码形式给出转换结果。整个A/D转换过程大致可分为取样、量化、编码三个过程。

二、取样-保持电路

取样-保持电路的基本形式如上图，图中T为N沟道增强型MOS管，作模拟开关使用。

当取样控制信号Vi为高电平时T导通，输入信号Vi经电阻R1和T向电容CH充电。若取R1=RF，且视运算放大器为理想运算放大器，则充电结束后，Vo=Vch=-Vi

当Vi返回低电平以后，MOS管T截止，由于CH上的电压在一段时间内基本保持不变，所以Vo也保持不变，取样结果被保存下来(CH的漏电流越小，运算放大器的输入阻抗越高，Vo保持的时间也越长)。

该电路在取样过程中需要输入电压经R1和T向电容CH充电，这就限制了取样速度，而通过减少R1的办法提高取样速度又必将降低电路的输入阻抗。

三、并联比较型A/D转换器

并联比较型A/D转换器电路结构图如下，它由电压比较器、寄存器和代码转换电路三部分组成。输入为0-Vref间的模拟电压，输出为3位二进制数码d2d1d0。

电压比较器中量化电平的方式：采用电阻链将参考电压Vref分压，得到(1/15)Vref到(3/15)Vref之间7个比较电平，量化单位为(2/15)Vref，将这7个比较电平分别接到7个电压比较器C1-C7的输入端作为比较基准，同时将输入的模拟电压同时加到每个比较器的另一个输入端，与这7个比较基准进行比较。

若ViVi，说明数字过大，则该1应去掉，如果Vo

步骤四：按同样的方法将次高位置1，并比较Vo与Vi的大小以确定这一位的1是否应该保留，这样逐位比较下去，直到最低位比较完成为止。此时寄存器里所存的数码就是所求的数字量。

逐次渐近型比较A/D转换器转换速度比计数型A/D转换器速度高很多，而且在输出位数时，电路规模要比并联比较型的小得多，因此逐次渐进型A/D转换器是目前集成A/D转换器产品中用的最多的一种电路。

五、双积分型A/D转换器

如下图，转换器包括积分器、比较器、计数器、控制逻辑、时钟信号源等部分

步骤一：转换开始前(转换控制信号VL=0)，先将计数器清零，并接通开关S0，使积分电容C完全放电;

步骤二：令开关S1合到输入信号电压Vi的一侧，积分器对Vi进行固定时间T1的积分，则

故可得数字量：

若取T1为Tc的整数倍，则

双积分型A/D转换器的优点是工作性能比较稳定，抗干扰能力强，但由于先后进行了两次积分，因此其工作速度低，一般都在每次几十次以内。

另，双积分型A/D转换器转换精度受计数器位数、比较器的灵敏度、运算放大器、比较器的零点漂移、积分电容的漏电、时钟频率的瞬时波动等多种因素的影响，因此为提高转换精度仅靠增加计数的位数是远不够的。实用电路中为消除运放、比较器的零点漂移，常增加零点漂移自动补偿电路，为防止时钟信号频率在转换过程中发生波动，可以使用石英晶体振荡器作为脉冲源。