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基本原理是把输入的模拟信号按规定的时间间隔采样，并与一系列标准的数字信号相比较，数字信号逐次收敛，直至两种信号相等为止。然后显示出代表此信号的二进制数，模拟数字转换器有很多种，如直接的、间接的、高速高精度的、超高速的等。每种又有许多形式。现在很多MCU都内置A/D，即可以使用电源电压作为其基准电压，也可以使用外部基准电压。同模拟数字转换器功能相反的称为“数字模拟转换器”，亦称“译码器”，它是把数字量转换成连续变化的模拟量的装置，也有许多种和许多形式。

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逐次逼近A/D转换器是A/D转换器的一种，其功能是将模拟量经过“量化”变转换成数字量。其结构主要由比较器、D/A转换器、逐次逼近寄存器和逻辑控制单元等组成。

其工作过程如下：转换启动后，控制逻辑电路首先把逐次逼近寄存器的高位（例如D7）置1、其他位置0，将其存储到逐次逼近寄存器，然后经D/A转换后得到约为满量程（例如2.5V）输出一半的反馈电压（例如1.25V）。这个预估计电压值在比较器中与输入信号进行比较。因此PLD能够适应各种需求，大大简化系统设计，缩小系统规模，提高系统可靠性，受到广大工程技术人员的青睐。若比较器判断输入电压值比预估计电压值高，则在下一次比较前对D7修正置1或0。第二步，按对分原理，把逐次逼近寄存器的下一位（例如D6)置l，再次经D/A转换器输出与输入信号进行比较，不断重复这个过程，直到完成LSB的转换。这时逐次逼近寄存器的各位值均已确定，逐次逼近转换完成。然而，现代的A/D转换器已集成化，过程在lC内部实现，分析其工作过程、学习其原理很抽象，对初学者来说是很困难的。为了让初学者能深入理解，可采用实验板进行演示。

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为实现各模块的功能，分别选取了较好的方案实现： ①精密基准源，精密低温漂基准源，分压;②电压放大及偏置，运算放大器ICL7650; ③V /F转换，采用AD652芯片; ④频率测试，采用CPLD （复杂可编程逻辑器件） ; ⑤控制器，采用凌阳的SPEC061A单片机; ⑥显示，采用液晶屏; ⑦电气隔离，采用光电耦合。如果将电源电压作为基准电压使用的话，假设该电压为5V，则对3V输入电压的测量结果为：（输入电压/基准电压）×255＝（3/5）×255＝99H。