[实用新型]一种模数转换电路

说明书

本实用新型提供一种模数转换电路，涉及模数转换领域，所述电路包括模拟放大单元，与模拟放大单元连接的电压频率转换单元，以及设置于模拟放大单元和电压频率转换单元之间的滤波单元。本实用新型无需复杂的原件电路，只需要一个模拟放大单元、滤波单元以及电压频率转换单元就可以组成一个模数转换电路，成本较低，这对于低成本的产品比较适用；与此同时，模数转换基本由硬件电路完成，无需软件，因此不占用软件资源，分辨率和采样速率无关，分辨率不会随着采样速率改变；其次，电路只输出一个脉冲频率信号，不占用单片机过多接口信号，处理也比较简单。

技术领域

本实用新型涉及模数转换领域，特别是涉及一种模数转换电路。

背景技术

模数转换电路即A/D转换电路，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电路。通常的模数转换电路是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号；而这个电压信号是由传感器转换而来，代表温度、压力、流量、速度等测量的数值；涉及到测量相关的电路绝大部分都需要进行模数转换以便使模拟量转换成数字量后进行后级处理，因此模数转换电路在仪器仪表、工业控制等领域应用广泛。

目前模式转换电路一般通过模数转换芯片采用逐次逼近法实现，逐次逼近法转换过程是：初始化时将逐次逼近寄存器各位清零；转换开始时，先将逐次逼近寄存器最高位置1，送入D/A转换器，经D/A转换后生成的模拟量送入比较器，称为Vo，与送入比较器的待转换的模拟量Vi进行比较，若VoVi，该位1被保留否则被清除。然后再置逐次逼近寄存器次高位为1，将寄存器中新的数字量送到D/A转换器，输出的Vo再与Vi比较，若VoVi，该位1被保留，否则被清除；重复此过程，直至逼近寄存器最低位，转换结束后，将逐次逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器，得到数字量的输出。

目前模式转换电路存在以下缺陷：

(1)传感器产生的信号在进行模数转换之前需要进行调理，包括增益级和滤波，后级电路包括1个比较器、1个数模转换器、1个逐次逼近寄存器和1个逻辑控制单元，电路比较复杂，这样会明显增加成本。

(2)转换的逐次逼近法是将采样输入信号与已知电压不断进行比较，1个时钟周期完成1位转换，N位转换需要N个时钟周期，转换完成输出二进制数，软件比较复杂、占用资源比较多、分辨率低时采样速率较高，要提高分辨率采样速率就会受到限制。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种模数转换电路，用于解决现有技术中模数转换电路存在的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种模数转换电路，所述电路包括模拟放大单元，与模拟放大单元连接的电压频率转换单元；

所述模拟放大单元包括仪表放大器U1和电阻R1；

所述仪表放大器U1的第2引脚和第3引脚接入模拟电压信号VIN，所述仪表放大器U1的第1引脚和第8引脚之间设置有电阻R1；

所述电压频率转换单元包括电压频率转换器U2，电阻R3、电阻R4、电容C2和电容C3；

所述电压频率转换器U2的第7引脚与仪表放大器U1的第6引脚连接，所述电压频率转换器U2的第8引脚与VCC连接，并且经过串联设置的电阻R3和电容C2接地；所述电压频率转换器U2的第5引脚经过电容C2接地；所述电压频率转换器U2的第6引脚和第1引脚经过并联设置的电容C3和电阻R4接地，所述电压频率转换器U2的第3引脚输出脉冲频率信号FOUT。

于本实用新型的一实施例中，所述模拟放大单元和电压频率转换单元之间设置有滤波单元。

于本实用新型的一实施例中，所述滤波单元包括电阻R2和电容C1，所述电阻R2的一端与仪表放大器U1的第6引脚连接，所述电阻R2的另一端与电压频率转换器U2的第7引脚连接，并且经过电容C1接地。