基于AD轉(zhuǎn)換器的高精度電壓測量電路的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、模數(shù)轉(zhuǎn)換器是現(xiàn)代測量領(lǐng)域重要的電子器件。高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器按照結(jié)構(gòu)分類，通常包括逐次比較型、sigma-delt型、雙斜或多斜積分型以及電壓頻率型。論文研究了一種新型積分過采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換器具有較高線性度，千赫茲級信號帶寬。它比通用集成模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有更高的精度性能，而比起常見的高精度專用模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有更高的采樣率，其適用于電能計量儀器中，實現(xiàn)高精度電壓測量。為了驗證積分過采樣理論的正確性以及該種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換器的可行性，論文設(shè)計了基

2、于集成 AD轉(zhuǎn)換器的專用型電壓測量或轉(zhuǎn)換電路，其構(gòu)成了積分過采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器。論文主要工作為：
　　1.分析積分過采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)與工作過程，對經(jīng)典量化噪聲與過采樣理論進行研究，推導(dǎo)出積分過采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器的信噪比公式以及臨界條件。
　　2.分析積分過采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器的自校準設(shè)計方法，研究迭代自校準誤差項、電荷注入誤差項、集成ADC線性誤差項的校準流程以及相應(yīng)補償方法。最后分析了補償放電時間誤差的兩種方法，分別為量化放電法

3、與直接測量法。
　　3.研究模數(shù)轉(zhuǎn)換器的測試理論。首先分析模數(shù)轉(zhuǎn)換器測試需遵循的相干條件，然后分析了測量靜態(tài)誤差的直方圖測試法以及測量動態(tài)精度的FFT測試法。最后使用 matlab對模數(shù)轉(zhuǎn)換器的線性誤差、增益誤差、失調(diào)誤差建模，并對直方圖測試法以及FFT測試法進行仿真驗證。
　　4.為驗證積分過采樣理論正確性與可行性，設(shè)計與實現(xiàn)18位積分過采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器。該轉(zhuǎn)換器使用14位集成模數(shù)轉(zhuǎn)換器積分過采樣16倍，其具有雙極性輸入電壓