Головна

Аналого-цифрові перетворювачі паралельного типу.

  1. USB - RS-232 перетворювачі
  2. Альна власність, компанія або невелика корпорація закритого типу.
  3. Аналіз непараметрических моделей колективного типу.
  4. Аналого-цифрові перетворювачі (АЦП)
  5. Аналого-цифрові перетворювачі. Структурні схеми АЦП.
  6. Аналогово-цифрові перетворювачі

 Аналого-цифрові перетворювачі паралельного типу складаються з компараторів, число яких дорівнює числу рівнів квантування (ріс.13.3). Такі АЦП найбільш швидкодіючі і здатні працювати на частотах до 100 МГц і вище.

Схема двухразрядного аналого-цифрового перетворювача паралельного типу:

 ріс.13.3
 За допомогою однакових резисторів R1, R2, ..., RN створюються рівні квантування з кроком квантування, рівним падіння напруги на одному резисторі. Крок і рівні квантування залежать від величини опорного стабілізованої напруги. У цій схемі крок квантування становить 1В.

CD - пріоритетний шифратор. Перетворює унітарний двійкового коду в натуральний двійковий, т. Е. На виході формує код, який відповідає старшому номером спрацював компаратора.

Аналоговий сигнал Ux надходить одночасно на всі компаратори. При цьому змінюють стан лише ті компаратори, у кого Ux Uвх +

За допомогою пріоритетного шифратора на виході формується двійковий код номера старшого спрацював компаратора.

якщо Ux<1В, то жоден з компараторів не спрацьовує. Роботу АЦП можна описати таблицею 13.1.

Табл.13.1.

Ux Ux<1В  1В Ux <2В  2В Ux<3В  3В Ux <4В
а0
а1

Так як результати АЦ-перетворення записуються, як правило, в пристрій, що запам'ятовує, існує ймовірність отримати повністю невірну величину. Вирішити цю проблему можна, наприклад, за допомогою пристрою вибірки-зберігання (ПВЗ). Деякі інтегральні мікросхеми (ІМС) паралельних АЦП, наприклад МАХ100, забезпечуються надшвидкісними ПВЗ, мають час вибірки порядку 0,1 нс.

13.1.3. АЦП послідовного рахунку

Цей перетворювач є типовим прикладом послідовних АЦП з одиничними наближеннями і складається з компаратора, лічильника і ЦАП (ріс.13.4). На один вхід компаратора поступає вхідний сигнал, а на іншій - сигнал зворотного зв'язку з ЦАП.

 Робота перетворювача починається з приходу імпульсу запуску, який включає лічильник, що підсумовує кількість імпульсів, що надходять від генератора тактових імпульсів ГТВ. Вихідний код лічильника подається на ЦАП, що здійснює його перетворення в напругу зворотного зв'язку Uос. Процес перетворення триває доти, поки напруга зворотного зв'язку з цим не зрівняється з вхідною напругою (ріс.13.5) і переключиться компаратор, який своїм вихідним сигналом припинить надходження тактових імпульсів на лічильник. Перехід виходу компаратора з 1 в 0 означає завершення процесу перетворення. вихідний код  , Пропорційний вхідній напрузі в момент закінчення перетворення, Зчитується з виходу лічильника

ріс.13.4

Час перетворення АЦП цього типу є змінним і визначається вхідною напругою. Максимальний час перетворення відповідає максимальному вхідному напрузі і при розрядності двійкового лічильника R і частоті тактових імпульсів fтакт одно

tпр. макс= (2R-1) Т = (2R-1) / Fтакт.

Наприклад, при N = 10 і fтакт= 1 МГц tпр. макс= 1024 мкс, що забезпечує максимальну частоту вибірок порядку 1 кГц, Т - період імпульсів генератора

ріс.13.5

13.1.4. АЦП послідовного наближення.

 
 

 Перетворювач цього типу, званий в літературі також АЦП з порозрядним уравновешиванием, Є найбільш поширеним варіантом послідовних АЦП. Вони застосовуються часто, т. К. Мають високу точність і малим часом перетворення.

ріс.13.6

В основі роботи цього класу перетворювачів лежить принцип дихотомії, Т. Е. Послідовного порівняння вимірюваної величини з 1/2, 1/4, 1/8 і т. д. від можливого максимального значення її. Це дозволяє для R-розрядного АЦП послідовного наближення виконати весь процес перетворення за R послідовних кроків (ітерацій) замість 2R-1 При використанні послідовного рахунки і отримати суттєву перевагу в швидкодії. Час перетворення состовляет .

Основу схеми (ріс.13.6) становить регістр поразрядно-врівноваженого наближення, який працює за принципом дихотомія, т. Е. Розділяє діапазон перетворення на частини ?, 1/4, 1/8 ...

Аналогово-цифрові перетворювачі | Цифро-аналогові перетворювачі.

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати