A/D变换器的电路种类非常多,在集成A/D变换器中经常采用的有并联比较型、逐次逼近型和双积分型等,如图所示。
在图(a)所示的并联比较型A/D变换器中,输入的模拟电压UA同时与一组不同的基准电压相比较,然后通过编码器将比较器的输出信号转换成相应的数字代码。这种电路的转换速度非常快,能在1μs以内完成一次转换。它使用的比较器单元电路较多,输出的位数增加时电路的规模几乎按指数增大,因此这种电路结构主要用在要求转换速度很快而精度要求不是太高的场合。
在图(b)的逐次逼近型A/D变换器中,将输入的模拟电压UA不断地与D/A转换器的输出电压UO进行比较,并通过控制电路逐次修改寄存器中的数字量,使UO逐渐逼近UA。当两者相等时,寄存器里的数字就是所求的输出。这种电路的转换速度比并联比较型稍慢,完成一次转换的时间多在10~100μs的范围内,但输出的位数相同时电路的规模比并联比较型要小得多。因此,一般转换速度的A/D转换器件多数都采用这种电路结构型式。
在图(c)的双积分型A/D变换器中,首先利用积分器把输入的模拟电压UA转换成与之成比例的脉冲宽度信号tw,然后令计数器在tw时间里对固定频率的时钟信号CP计数,则计数结果就是所求的数字量。这种电路的转换速度最慢,完成一次转换需数十毫秒。它的电路简单,有较强的抑制噪声能力,在对转换速度要求不高的一些场合(例如在数字电压表中)仍得到了广泛的应用。