АЦП построены на основе токового зеркала (транзисторы VT1 и VT2) и работают так:
Сначала сигнал RESET микроконтроллером устанавливается в лог. "1" и через диод VD1 заряжается времязадающий (а значит, стабильный!) конденсатор C до некоторого опорного напряжения (в нашем случае логической единицы минус прямое падение напряжение диода VD1), при этом напряжение на выходе OUTPUT компаратора COMP будет равно лог. "0". Затем сигнал RESET устанавливается в лог. "0", диод VD1 закрывается и начинается разряд конденсатора C током коллектора транзистора VT2. Как известно, входной и выходной токи токового зеркала равны, если равны коеффициенты усиления обоих транзисторов, следовательно ток разряда конденсатора C будет равен:
I:=(U-Ube)/R, - где
- I - ток разряда конденсатора C,
- U - входное напряжение АЦП,
- Ube - напряжение база-эмиттер транзисторов VT1 и VT2 (примерно 0,7 В.),
- R - сопротивление на входе АЦП.
В процессе разряда конденсатора C линейно падает напряжение на нем и на входе компаратора COMP. При достижении порогового уровня компаратора, сигнал OUTPUT изменит свое значение на лог. "1". Все время разряда конденсатора микроконтроллер, подключенный к линиям OUTPUT и RESET, циклически проверяет состояние сигнала OUTPUT до изиенения его в лог. "1". Число циклов проверки и будет выходным кодом АЦП. Затем опять сигнал RESET микроконтроллером устанавливается в лог. "1" и после заряда конденсатора C измерение может быть повторено.
Очевидно, что при увеличении входного напряжения в два раза значение выходного кода упадет в два раза, т.е. выходной код АЦП обратно пропорционален входному напряжению:
A:=R*C/(T*(U-Ube)), - где
- A - выходной код АЦП,
- U - входное напряжение АЦП,
- Ube - напряжение база-эмиттер транзисторов VT1 и VT2 (примерно 0,7 В.),
- R - сопротивление времязадающего резистора на входе АЦП.
- C - емкость времязадающего конденсатора,
- T - время одного цикла опроса сигнала OUTPUT.
Копирайт не мой. Добавив ДВА стаблитрна схему можно пределать для работы с компортом:)
