直接轉換adc
逐次逼近adc包括n位逐次比較型a/d轉換器如圖1所示。它由控制邏輯電路、時序產生器、移位暫存器、d/a轉換器及電壓比較器組成。
圖1 逐次比較型ad轉換器框圖
逐次逼近轉換過程和用天平稱物重非常相似。天平稱重物過程是，從最重的砝碼開始試放，與被稱物體進行比較，若物體重於砝碼，則該砝碼保留，否則移去。再加上第二個次重砝碼，由物體的重量是否大於砝碼的重量決定第二個砝碼是留下還是移去。照此一直加到最小乙個砝碼為止。將所有留下的砝碼重量相加，就得此物體的重量。仿照這一思路，逐次比較型a/d轉換器，就是將輸入模擬訊號與不同的參考電壓作多次比較，使轉換所得的數字量在數值上逐次逼近輸入模擬量對應值。
對圖1的電路，它由啟動脈衝啟動後，在第乙個時鐘脈衝作用下，控制電路使時序產生器的最高位置1，其他位置0，其輸出經資料暫存器將1000……0，送入d/a轉換器。輸入電壓首先與d/a轉換器輸出電壓（vref/2）相比較，如輸入電壓vi≥vref/2，比較器輸出為1，若輸入電壓vi
< vref/2，則為0。比較結果存於資料暫存器的dn-1位。然後在cp的第二個時鐘脈衝作用下，移位暫存器的次高位置1，其他低位置0。如最高位已存1，則此時 vo』=(3/4)vref。於是vi再與(3/4)vref相比較，如vi≥(3/4)vref，則次高位dn-2=1，否則dn-2=0；如最高位為0，則vo』=vref/4，輸入電壓vi與vo』比較，如輸入電壓vi≥vref/4，則 dn-2位存1，否則存0……。以此類推，逐次比較得到輸出數字量。
為了進一步理解逐次比較a/d轉換器的工作原理及轉換過程。下面用例項加以說明。
設圖1電路為8位a/d轉換器，輸入模擬量va=6.84 v，d/a轉換器基準電壓vref=10 v。 根據逐次比較d/a轉換器的工作原理，可畫出在轉換過程中時鐘cp、啟動脈衝、d7～d0及d/a轉換器輸出電壓vo』的波形，如圖2所示。
由圖2可見，當啟動脈衝低電平到來後轉換開始，在第乙個時鐘脈衝cp作用下，資料暫存器將d7～d0=10000000送入d/a轉換器，其輸出電壓 vo』= 5 v，va與vo』比較，va>vo』存1；第二個cp到來時，暫存器輸出d7～d0=11000000，vo』為7.5 v，va再與7.5 v比較，因va
<7.5 v，所以d6存0；輸入第三個cp時，d7～d0=10100000，vo』= 6.25 v；va再與vo』比較，……如此重複比較下去，經8個時鐘週期，轉換結束。由圖中vo』的波形可見，在逐次比較過程中，與輸出數字量對應的模擬電壓vo』逐漸逼近va值，最後得到a/d轉換器轉換結果d7～d0為10101111。該數字量所對應的模擬電壓為 6.8359375 v，與實際輸入的模擬電壓 6.84 v的相對誤差僅為0.06%。
圖2 8位逐次比較型ad轉換器波形圖
(1)轉換速度：(n+1)tcp . 速度快。
(2)調整vref，可改變其動態範圍。
常用的整合逐次比較型a/d轉換器有 adc0808/0809系列（8位）、ad575(10位)、ad574a(12位)等。
例14位逐次比較型a/d轉換器的邏輯電路如圖3所示。圖中5個移位暫存器可進行併入/並出或串入/串出操作，其f為並行置數端，高電平有效，s為高位序列輸入。資料暫存器由d邊沿觸發器組成，數字量從q4～q1輸出，試分析電路的工作原理。
圖3 4位逐次比較型ad轉換器的邏輯電路
解:
電路工作過程如下：
當啟動脈衝上公升沿到來後，ff0～ff4被清零，q5置1，q5的高電平開啟g2門，時鐘cp脈衝進入移位暫存器。在第乙個cp脈衝作用下，由於移位暫存器的置數使能端f已有0變為1，並行輸入資料 abcde=01111置入，qaqbqcqdqe=01111。qa的低電平使資料暫存器的最高位置1，即q4q3q2q1=1000。d/a轉換將數字量1000轉換為模擬電壓vo』，送入比較器c與輸入模擬電壓vi比較，若輸入電壓vi> vo』，則比較器c輸出vc為1，否則為0。比較結果送d4～d1。
第二個cp脈衝到來後，移位暫存器的序列輸入端s為高電平，qa由0變1，同是最高位qa的0移至次高位qb。於是資料暫存器的q3由0變1，這個正跳變作為有效觸發訊號加到ff4的cp端使vc的電平得以在q4儲存下來。此時，由於其他觸發器無正跳變脈衝，vc的訊號對它們不起作用。q3變為1後建立了新的d/a轉換器的資料，輸入電壓在與其輸出電壓vo』相比較，比較結果在第三個時鐘脈衝作用下存於q3……。如此進行，直到qe由1變0，使q5由1變0後將g2封鎖，轉換完畢。於是電路的輸出端d3d2d1d0得到與輸入電壓vi成正比的數字量。
下表為移位暫存器的狀態轉換表
移位暫存器狀態
qeqd
qcqb
qa將輸入資料abcde=01111置入11
110第一次移位11
101第二次移位11
011第三次移位10
111第四次移位01
111 由以上分析可見，逐次比較型a/d轉換器完成一次轉換所需的時間與其位數和時鐘脈衝頻率有關，位數愈少，時鐘頻率愈高，轉換所需時間越短。這種a/d轉換器具有轉換速度較快，精度高的特點。
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