1．轉換方式

V-T型間接轉換ADC。

2. ?電路結構

圖1是這種轉換器的原理電路，它由積分器(由集成運放A組成)、過零比較器(C)、時鐘脈沖控制門（G）和計數器（ff0～ffn）等幾部分組成

圖1 雙積分A/D轉換器

? ? (1)積分器?
?????積分器是轉換器的核心部分，它的輸入端所接開關S1由定時信號Qn控制。當Qn為不同電平時，極性相反的輸入電壓vI和參考電壓 VREF將分別加到積分器的輸入端，進行兩次方向相反的積分，積分時間常數τ=RC。

????(2)過零比較器
????過零比較器用來確定積分器的輸出電壓v0過零的時刻。當v0≥0時，比較器輸出vC為低電平；當v0＜0時，vC為高電平。比較器的輸出信號接至時鐘控制門(G)作為關門和開門信號。

????(3)計數器和定時器?
????它由n+1個接成計數器的觸發器FF0～FFn-1串聯組成。觸發器FF0～FFn-1組成n級計數器，對輸入時鐘脈沖CP計數，以便把與輸入電壓平均值成正比的時間間隔轉變成數字信號輸出。當計數到2n個時鐘脈沖時，FF0～FFn-1均回到0態，而FFn翻轉到1態，Qn=1后開關 S1從位置A轉接到B。

????(4)時鐘脈沖控制門?
????時鐘脈沖源標準周期Tc，作為測量時間間隔的標準時間。當vC=1時，門打開，時鐘脈沖通過門加到觸發器FF0的輸入端。
????3.工作原理

基本原理：　

雙積分ADC的基本原理是對輸入模擬電壓和參考電壓分別進行兩次積分，將輸入電壓平均值變成與之成正比的時間間隔，然后利用時鐘脈沖和計數器測出此時間間隔，進而得到相應的數字量輸出。由于該轉換電路是對輸入電壓的平均值進行變換，所以它具有很強的抗工頻干擾能力，在數字測量中得到廣泛應用。（先對輸入模擬電壓進行固定時間的積分，然后轉為對標準電壓的反相積分，直至積分輸入返回初始值，這兩個積分時間的長短正比于二者的大小，進而可以得出對應模擬電壓的數字量。這種A/D轉換器的轉換速度較慢，但精度較高。由雙積分式發展為四重積分、五重積分等多種方式，在保證轉換精度的前提下提高了轉換速度。）

下面以輸入正極性的直流電壓vI為例，說明電路將模擬電壓轉換為數字量的基本原理。電路工作過程分為以下幾個階段進行，圖中 各處的工作波形如圖2所示。

(1) 準備階段?
　　 ? 首先控制電路提供CR信號使計數器清零，同時使開關S2閉合，待積分電容放電完畢后，再使S2斷開。?
????(2) 第一次積分階段
????在轉換過程開始時（t=0），開關S1與A端接通，正的輸入電壓vI加到積分器的輸入端。積分器從0V開始對vI積分，其波形如圖2斜線O-VP段所示。 根據積分器的原理可得
（其中τ＝RC）

由于vO<0，過零比較器輸出為高電平，時鐘控制門G被打開。于是，計數器在CP作用下從0開始計數。經2n個時鐘脈沖后，觸發器FF0～FFn-1?都翻轉到0態，而Qn=1，開關S1由A點轉接到B點，第一次積分結束，第一次積分時間為t=T1=2nTc?令VI為輸入電壓在T1時間間隔內的平均值， 則由式

圖2雙積分A/D轉換器各處工作波形

(3) 第二積分階段?
????當t=t1時，S1轉接到B點，具有與vI相反極性的基準電壓-VREF加到積分器的輸入端；積分器開始向相反方向進行第二次積分；當t=t2時，積分器輸出電壓v0≥0，比較器輸出vC=0，時鐘脈沖控制門G被關閉，計數停止。在此階段結束時v0的表達式可寫為

可見，T2與V1成正比，T2就是雙積分A/D轉換過程中的中間變量。　　
????上式表明，在計數器中所得的數λ(λ=Qn-1···Q1Q0),與在取樣時間T1內輸入電壓的平均值VI成正比的。只要VI ????由于雙積分A/D轉換器在取樣時間內采的是輸入電壓的平均值，因此具有很強的抗工頻干擾的能力。尤其對周期等于T1或幾分之一的對稱干擾（所謂對稱干擾是指整個周期內平均值為零的干擾），從理論上來說，有無窮大的抑制能力。既使當工頻干擾幅度大于被測直流信號，使得輸入信號正負變化時，仍有良好的抑制能力。由于在工業系統中經常碰到的是工頻（50Hz）或工頻的倍頻干擾，故通常選定采樣時間T1總是等于工頻電源周期的倍數，如20ms或40ms等。另一方面，由于在轉換過程中，前后兩次積分所采用的同一積分器，因此，在兩次積分期間（一般在幾十到數百毫秒之間），R、C和脈沖源等元器件參數的變化對轉換精度的影響均可忽略。
????最后必須指出，在第二積分階段結束后，控制電路又使開關S2閉合，電容C放電，積分器回零。電路再次進入準備階段，等待下一次轉換開始。

?4.特點
????(1)計數脈沖個數λ與RC無關，可以減小由RC積分非線性帶來的誤差。
????(2)對脈沖源CP要求不變，只要在T1＋T2時間內穩定即可。
????(3)轉換精度高。
????(4)轉換速度慢，不適于高速應用場合。
????單片集成雙積分式A/D轉換器有ADC-EK8B(8位，二進制碼)、ADC-EK10B(10位，二進制碼)、MC14433(7/2位，BCD碼)等。