逐次逼近式a/d轉(zhuǎn)換器的原理如圖所示。它由逐次逼近寄存器、d/a轉(zhuǎn)換器、比較器和緩沖寄存器等組成。當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，逐次逼近寄存器清0，這時(shí)，d/a轉(zhuǎn)換器輸出電壓uo也為0。當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，轉(zhuǎn)換開始，同時(shí)，逐次逼近寄存器進(jìn)行計(jì)數(shù)。
圖 逐次逼近式a/d轉(zhuǎn)換器的原理圖
逐次逼近式寄存器工作時(shí)與普通計(jì)數(shù)器不同，它不是從低位往高位逐一進(jìn)行計(jì)數(shù)和進(jìn)位，而是從最高位開始，通過設(shè)置試探值來進(jìn)行計(jì)數(shù)的。具體講，在第一個(gè)時(shí)鐘脈沖到來時(shí)，控制電路把最高位送到逐次逼近寄存器，使它的輸出為10000000，這個(gè)輸出數(shù)字一出現(xiàn)，d/a轉(zhuǎn)換器的輸出電壓uo就成為滿量程值的128/255。這時(shí)，若uo>ui，則作為比較器的運(yùn)算放大器的輸出就成為低電平，控制電路據(jù)此清除逐次逼近寄存器中的最高位；若uo≤ ui，則比較器輸出高電平，控制電路使最高位的1保留下來。
若最高位被保留下來，則逐次逼近寄存器的內(nèi)容為10000000，下一個(gè)時(shí)鐘脈沖使次低位d6為1。于是，逐次逼近寄存器的值為11000000，d/a轉(zhuǎn)換器的輸出電壓uo到達(dá)滿量程值的192/255。此后，若uo>ui，則比較器輸出為低電平，從而使次高位復(fù)位；若uo< ui，則比較器輸出為高電平，從而保留次高位為1……。重復(fù)上述過程，經(jīng)過n次比較以后，逐次逼近式寄存器中得到的值就是轉(zhuǎn)換后的數(shù)值。