October 19 2017 17:20:22
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Принцип действия ЦАП
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

По принципу действия различают ЦАП сравнения и счета. Первые базируются на сравнении входного напряжения с последовательностью дискретных (квантованных) значений эталонных напряжений, формируемых с помощью ЦАП. При совпадении значений сравниваемых напряжений фиксируется код ЦАП, эквивалентный значению входного сигнала. Действие АЦП счета основано на преобразовании напряжения во временной интервал и определении число импульсов стабильного генератора, заполняющих полученный интервал времени.

В каждой группе существует несколько типовых решений, которые заложены в многие модификации конкретных преобразователей. Например, АЦП счета могут осуществлять непосредственное преобразование напряжения в интервал или использовать интегрирование входного сигнала.    

В АЦП сравнения эталонные уровни напряжения создаются на выходе ЦАП при подаче на его вход определенных кодовых комбинаций. При развертывающем преобразовании на вход ЦАП подаются следующие друг за другом двоичные числа, в результате чего на выходе формируется линейно нарастающее ступенчатое напряжение. Типовая структура АЦП содержит генератор импульсов (ГИ) и двоичный счётчик (СТ), формирующие последовательность кодов для ЦАП, и компаратора для сравнения входного напряжения Uх с выходным сигналом ЦАП uц (рис.7.16).


Рис.7.16. Структура развертывающего АЦП (а) и диаграммы работы (б)

С момента подачи импульса пуска Uп при t = 0 двоичный счётчик начинает счёт и выдаёт увеличивающиеся двоичные коды чисел на ЦАП, на выходе которого формируется линейно нарастающее ступенчатое напряжение uц(t). В момент равенства входного Uх и ступенчатого напряжений в момент tи компаратор вырабатывает импульс Uсб, прекращающий работу счётчика. В результате на входе счётчика образуется число, код которого D отражает значение входного сигнала в момент выборки.

Основным недостатком рассмотренного АЦП последовательного сравнения является большое значение времени преобразования tи, которое, кроме того, зависит от уровня сигнала Uх. Максимальное время преобразования n разрядного АЦП равно img341, где Δt- период следования импульсов генератора.

Точность преобразования в основном определяется чувствительностью схемы сравнения (компаратора). Параметры компаратора оказывают влияние на основные показатели: быстродействие, энергопотребление, занимаемую площадь кристалла.

Быстродействие группы АЦП последовательного действия можно повысить ускоренным формированием цифрового кода и соответствующих ему уровней напряжения. Наиболее распространены АЦП с поразрядным уравновешиванием, в основе работы которых лежит принцип последовательного сравнения измеряемой величины с половиной Uоп/2, четвертой Uоп/4, восьмой Uоп/8 и т. д. частями эталонного напряжения. Очевидно, что для выполнения преобразования необходимо n эталонных уровней напряжения (n – разрядность АЦП).

Увеличение быстродействия в таком АЦП по сравнению с “развертывающим” получа-ется за счет аппаратного усложнения схемы, дополнительно содержащей достаточно сложное устройство управления (УУ) и регистры Рг1 сдвига и Рг2 памяти (рис.7.17).

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: 0.05 секунд 2,256,115 уникальных посетителей