雙積分型（Dual-Slope）模數轉換器是一種常見的模數轉換器類型，其作用是將模擬信號轉換為數字信號。它主要用于對穩定且低速變化的輸入信號進行測量和轉換，例如溫度、電壓、壓力等。

　　雙積分型模數轉換器工作原理如下圖所示。首先在0 一t時間內（時間間隔T，為Tcp的2“倍），輸入待轉換電壓ul;，通過積分器后得到輸出電壓Vrt，在t時刻，輸入反向參考電壓-VREp，通過積分器之后，在to時刻，輸出電壓u，為0，即時間間隔T內轉換電壓積分值與時間間隔在t 一to內參考電壓積分值差值為0。在0-to時間內，由于輸出電壓（積分值）一直為負值，則與非邏輯門輸出為1。

　　最終，可得到輸出數字量D是與Tcp成正比的。于是，在雙積分型模數轉換器工作過程，是將輸入模擬電壓通過積分器轉換成與之成正比的時間變量，然后在時間變量時刻內對固定頻率進行時鐘脈沖計數，計數值就是模數轉換所得數字信號。

　　通過工作過程可以知道，雙積分型模數轉換器抗干擾能力比較強，因此轉換精度較高，又因為工作時間周期較長，所以雙積分型模數轉換器適合低速高精度的模數轉換場合。

　　雙積分型模數轉換器的工作原理如下：

　　1. 首先，將待轉換的模擬信號輸入到一個積分器（Integrator）中，并開始計時。

　　2. 在一個固定的時間間隔內，積分器對輸入信號進行積分，形成一個積分值。

　　3. 當積分時間結束時，開始一個稱為“反積分（re-integration）”的過程。在反積分過程中，一個已知的參考電壓（通常為零）被輸入到積分器，直到電壓積分值再次回到初始狀態。

　　4. 記錄反積分所用的時間，該時間與輸入信號的積分時間成正比。

　　5. 將反積分的時間轉換為數字輸出，最常見的是用二進制表示。

　　雙積分型模數轉換器的特點是能夠自動抵消輸入信號的漂移和附加噪聲，從而提高轉換的精度和穩定性。它適用于需要測量穩定且低速變化的模擬信號的應用，例如傳感器測量、環境監測等。

　　然而，雙積分型模數轉換器的轉換速度較慢，常用于對精度要求較高、但轉換速度相對較低的應用。同時，它對輸入信號的動態范圍有一定的限制，通常適用于低頻范圍內的信號轉換。

　　雙積分模數轉換器電路結構優缺點

　　雙積分型模數轉換器的電路結構具有一些優點和缺點。以下是一些常見的優點和缺點：

　　優點：

　　1. 抗噪聲性能好：雙積分型模數轉換器的工作原理使其能夠抵消輸入信號的漂移和附加噪聲。通過在反積分過程中將參考電壓輸入積分器，可以減少輸入信號中的噪聲對轉換結果的影響，從而提高精度和穩定性。

　　2. 高精度：由于使用了積分和反積分的過程，雙積分型模數轉換器能夠實現較高的精度。

　　3. 線性度好：雙積分型模數轉換器對輸入信號具有較好的線性度，能夠提供準確的數字輸出。

　　缺點：

　　1. 轉換速度較慢：雙積分型模數轉換器需要進行積分和反積分的過程，因此轉換速度相對較慢。對于需要高速轉換的應用場景，雙積分型模數轉換器可能并不適合。

　　2. 動態范圍限制：雙積分型模數轉換器對于輸入信號的動態范圍有一定的限制。在輸入信號存在大幅度變化或高頻成分的情況下，可能會引起積分器飽和或失真，從而影響轉換的精度。

　　3. 相對復雜：雙積分型模數轉換器的電路結構相對復雜，需要使用積分器、反積分器、計時器等組件，以及一定的控制邏輯來實現轉換過程。這可能導致成本較高，設計和實現的難度較大。

　　雙積分型模數轉換器適用于對精度要求高、但轉換速度相對較低的應用。它在抗噪聲性能、線性度和精度方面具有優勢，但在轉換速度和動態范圍方面有一些限制。因此，在選擇模數轉換器時，需要根據具體應用的需求綜合考慮其優缺點。

　　審核編輯：黃飛