本帖最后由 zenyin 于 2010-2-1 18:12 编辑
用V/F变换间接实现A/D有如下效益：1抗干扰能力强 2.动态范围宽3.便于远距离传输 4.便于用软件改变闸门时间实现软定标！5.降低采样速率我们理论上可获得任意的分辨率
左上第一个图，D触发器反向耦合回来是除2分频器，如果不知道请看模拟数字电路书。第二个电路是D触发器与比较LM393的扭结，关于比较器和运放的区别好多朋友问，一般说来二者不能相互代替，区别：1比较器一般是开漏输出的，所以它总要接上拉电阻到VCC 好处是可以泛接口，这VCC可以从1V一直到36V，其上拉电阻，如果不是几百K以上的速度，选VCC/RC=1~4MA就可以了！
2.比较器是有回差的是工作在开关状态的！3.比较器比运放做的准比较器速度更高，只在速度较低，模拟混合系统里为了节省，例如一般的324四个运放系统中才采用一个运放作比较器变通使用。
上图右边电路单独分析一下，当比较器正向输入端电压大于负向输入端电压时，此时比较器浮空，此时D触发器经反馈电阻R11反馈回来，依旧是除2分频器，因为速度不高时D触发器输入端阻抗是非常大（直流控制时不小于1000M欧）这电阻R11可看着短路。但当速度很高时，门电路输入端分布电容不能忽略，另当别论！当比较器负向端电压大于正向端电压时，比较器输出导通，把D触发器控制D端拉成低电平，当时钟上升沿来到时Q=0 /Q=1,总结一下看是不是这样的：1： 比较器393负端高，D触发器输出Q一定低；2当比较器正端高时，D触发器最多产生一个时钟周期的高电平，下一个周期一定为0，请记住这个重要结论！
请看下排图，这是一个完整的V/F变换实际电路图，朋友们可以全硬件达试一次，但仿真需要很多设置，因为此电路的设计制作者是ZENYIN。
0.4MA是恒流源，D1和D16作电子开关用，因为恒流源能穿越二极管而电流不变所以两只二极管构成“非常理想”的电子开关，这里选用了肖特基1N5817和1N4148的组合，这样当1N5817导通时，其压减只有0.2V,1N4148导不通。
简述一下原理:设输入电压在（0~2V）摆动，其2V=1/2*VREF=1/2*0.4*R31
当比较器正向端高时，D触发器无论是当前还是下一个时钟上升沿来到时一定产生一个完整周期的充电（此时Q=1 D16截止 D1导通）下一个周期又停止充电，由于VREF=4V大于VINMAX=2V这样的充电早晚会使比较器负端高于正端，一旦负端高于正端，充电停止，R31放电依旧，早晚会使放电到小于正端，于是。。。。。于是。。。。。。。。很显然，当VIN在0~2V间某处电压上稳定不变时，比较器正向端和负向端之间的电压一定是一定一定是平均相等的被称为“二者虚短”（请自行分析思考）这是一个关键点！！！V/F变换套出公式的关键点！
把这个关键点翻译一下，或者叫弦外之意换句话说：比较器负向端的积分电容C14上的冲入净电荷一定等于放出的净电荷，则充电和放电电荷一定是平衡的，这就叫电荷平衡V/F变换器原理！！！我们继续分析:当D触发器输出为高时，充入积分电容的净电荷等于q冲=I0*Tcp-(VIN/R31)*Tcp Tcp是D触发器所加时钟的周期（而且一定只有一个周期，上面要求**的结论）而放电时间是可以任意的我们设为T放
q放=(VIN/R31)*T放 ，充电放电D触发器一高一低间Tcp+T放=Tv
由于电荷平衡 :q冲=q放 I0*Tcp-(VIN/R31)*Tcp =(VIN/R31)*T放 移项合并倒转 Fv=Vin/[I0*R11)*Tcp]=(VIN*Fcp)/ VREF 呵呵量纲是对的哦，大体都对了哈！
物理也解释一下，外加时钟频率越高，D触发器翻转越快，输出频率越高，没错！
VIN越大，比较器负向端电压越大，经过R11放电越快，放电时间越短，所以频率越高
VREF越大,一次冲进去（D触发器Q=1)电荷越多，要放完这样的电荷从新回到平衡的时间就越长，所以频率越低，很能自圆其说哈：）））））））比较正向端加的电阻R30和104电容是滤除高频干扰消除读数抖动的，其电阻上基本无输入信号跌落（压降）比较器输入端输入阻抗一般都大于10M!
我们继续前行：恒压是我们熟悉，其次在工业上恒流用的更多，只是我们的大学教育脱节了，有很多恒流电路，这里举两个简单的K30和J103这两个结型场效应管就构成了相当理想的恒流器。大家有兴趣不妨自行验证一下！
我们继续前行：
AT89C2051是带有比较器的灵活的单片机，而比较器是A/D转换的核心，给比较器不给A/D是授人以渔而不是送人以鱼，用单片机片上比较器作A/D常见诸于报端和厂家资料，但一般作出来稳定性不好，非线性较重，这里是ZENYIN的设计和验证。
时钟---单片机从来不缺时钟；比较器有了，D触发器呢，社员们注意到没有，单片机口线就是D触发器呢，不要骑马找马哦！你(P3.7=1/0 维生素C) SETB P3.7 CLR P3.7 汇编语言，你执行这些指令后一直不理睬，它就是D锁存的啊！！！！！
效果怎么样？试验一下，其频率稳定性远高于LM331！！！！！ |
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