图1:双斜坡转换器方块图
这个方法现在仍然用于许多高分辨率的数字万用表中。它具有简单性和精确性的优点。延长积分次数,您可以将分辨率提高到理论限制。但是,以下设计局限将最终影响产品性能:
必须补偿积分电容的电介质吸收,即便对于需要复杂标定过程的高质量积分电容也需要补偿。
和参考源一样,信号必须通过门打开或关闭。这个过程可能会将电荷注入到输入信号中。电荷注入可能会导致输入相关的误差(非线性),在较高分辨率下(六位半或更高)这些误差难以补偿。
下降时间大大降低了测量速度。下降速度越快,由比较延迟、电荷注入等带来的误差也会更大。
有些拓扑结构在积分器之前使用跨导,将电压转化为电流,之后使用“电流驱动”网络将电荷注入降至最低。不幸的是,这个附加的模块会引入额外的复杂度和可能的误差。
尽管存在这些设计上的局限性,双斜坡转换器用于大量数字万用表中,从最常见的工作台或现场服务工具直至高精度、度量学级别的高分辨率数字万用表。与大多数集成A/D技术相同,它们具有提供较好噪声抑止的优点。将积分周期设置为1/PLC(电源线频率)的倍数,可以使A/D抑止线频率噪声——这是我们希望得到的结果。