October 17 2017 05:06:17
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Быстродействие АЦП
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

Совокупность высоких и низких напряжений на выходах компараторов, преобразуется шифратором в удобный для передачи и обработки код (например, двоичная запись номера интервала, в котором находится входное напряжение).

Быстродействие АЦП зависит от характеристик и режимов работы входящих блоков (УВХ, квантователя, дешифратора) и время преобразования (интервал с момента подачи импульса разрешения до появления на выходе цифрового кода) определяется для каждой конкретной структуры.

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) выполняет декодирование цифровой последовательности, как правило, представленной двоичным кодом, и вырабатывает на выходе электрический сигнал (напряжение или ток), пропорциональный в моменты отсчетов значениям входной цифровой последовательности. ЦАП выполняет функцию обратную АЦП,  т.е. восстанавливает аналоговый сигнал по числовой последовательности.

Статическая проходная характеристика ЦАП описывает зависимость совокупности значений выходной аналоговой величины Uj от значений входного кода αj и ее графическим изображением можно считать характеристику АЦП (рис.13.7,а), у которой горизонтальные и вертикальные оси поменялись местами. Идентичность проходных характеристик АЦП и ЦАП позволяет описывать их единой системой параметров.

Одним из важных параметров, характеризующих свойства преобразования сигналов, является  разрешающая способность (или дискретность), определяемая как наименьшее возможное изменение аналоговой величины и численно равная интервалу h (шагу квантования по уровню).  Шаг квантования, т.е. значение напряжения, соответствующее единице младшего разряда (ЕМР) двоичного кода, зависит от напряжения полной шкалы U и разрядности преобразователя n.  Например, если полная шкала U = 10 В преобразуется в двенадцатиразрядный (n = 12) двоичный код, то шаг квантования и разрешающая способность равны h = 2,5 мВ. В результате ступенчатого изменения квантованного сигнала возникает зона неопределенности img333, называемая погрешностью квантования.

Аналоговые величины принято характеризовать динамическим диапазоном их изменения в виде отношения максимального и минимального значений. Для аналого-цифровых преобразователей максимальное значение определяется напряжением полной шкалы Umax = U, а минимальным можно считать разрешающую способность Umin = h. Динамический диапазон, выраженный в децибелах, описывается соотношением: img334,

из которого следует, что, десятиразрядный преобразователь  может обеспечить динамический диапазон аналоговых сигналов Dдб @ 60 дБ.  

Проходные характеристики реальных преобразователей отличаются от идеальной ступенчатой линейной функции, приведенной на рис.7.7,а, отклонением от линейности, смещением относительно начала координат, неравенством уровней. Степень совпадения реальной характеристики с идеальной определяет точность преобразования, количественно описываемую соответствующими параметрами: погрешностью полной шкалы, погрешностью смещения нуля, погрешностями от нелинейности и др. Обычно значения погрешностей выражаются в единицах младшего разряда h.

ЦАП можно реализовать с помощью схемы, содержащей управляемые разрядами входного кода α = α2 α1 α0 ключи К2, К1, К0, которые подключают к суммирующему узлу токи, пропорциональные весам двоичных разрядов (рис.7.8,а).  


Рис.7.8. Структура ЦАП (а), диаграмма работы (б) и переходная характеристика (в)

Созданные стабильным источником напряжения Uоп с использованием прецизионных резисторов взвешенные токи I0 = Uоп /R, I1 = 2 I0, I2 = 4 I0, в зависимости от положения ключа замыкаются на корпус (при αp = 0) либо подключается к суммирующему узлу ξ (при αq = 1).  Результат суммирования можно рассматривать как произведение числа α = 2 2 ∙α2 + 2 1 ∙α1 +2 0 ∙α0 , представляющего входной двоичный код на эталонный тока I0 :      IΣ = I0(2 2 ∙α2 + 2 1 ∙α1 +2 0 ∙α0 ).

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.02 секунд 2,254,351 уникальных посетителей