通常情况下,ST7微控制器内置的ADC已足够满足大多数应用需求。但在某些情况下,需要测量正负电压。这就需要一个具备此功能的外部ADC。大多数外部ADC需要双电源才能实现此功能。然而,基于微控制器的应用通常只有正供电可用。
本应用笔记描述了一种在单(正)电源下测量正负输入电压的ADC实现技术。该转换器基于电压-时间转换技术。与其他斜率转换器类似,该ADC也使用积分电容器,但所测量的时间与输入电压成反比。通过使用额外的带有电压参考的比较器来提高转换精度。
如电路图所示(图1),该转换器使用积分电容器、电阻、外部运放、比较器和一些I/O引脚来实现(此示例中使用了ST72F264微控制器)。微控制器的16位定时器使用其输入捕获引脚(PB0和PB2)来测量时间。这些引脚连接到Comp1和Comp2比较器的输出上。I/O引脚PB1和PB3用于开关M1和M2开关的打开或关闭。该电路也可使用配备8位定时器的微控制器工作,只需对软件进行小幅修改即可。