December 15 2017 04:31:08
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Разработка и выпуск недорогих микропроцессоров
ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВЫЕ УСТРОЙСТВА

Нахождение цикла преобразования позволяет записать последовательность переключений ключа К, приводящую в среднем к компенсации входного сигнала. Переключениями ключа управляет последовательность двоичных выходных сигналов триггера, отображающая код, эквивалентный преобразуемому напряжению. Цифровой преобразователь должен выделить фиксированный цикл преобразования и перевести последовательность импульсов с выхода триггера в позиционный двоичный код. Обычно используется усреднение результатов за достаточно длительный интервал времени цифровым фильтром нижних частот высокого порядка. Применение ЦФ с конечной длительностью импульсной характеристики приводит к возникновению переходных процессов при изменении входного сигнала, что снижает быстродействие АЦП.

Преобразователь обеспечивает хорошую линейность выходной характеристики и высокую разрешающую способность благодаря небольшому уровню входного сигнала интегратора. Усреднение результатов измерения на достаточно большом интервале времени существенно снижает влияние случайных помех. На основе сигма-дельта преобразователей выпускаются АЦП большой разрядности (от 18 до 24 разрядов).

Приведённый принцип преобразования может быть реализован на базе коммутируемого конденсатора, периодически подключаемого к источнику стабильного эталонного напряжения с последующим разрядом на суммирующую точку. Интегратор также реализуется на основе переключаемых конденсаторов. При этом АЦП полностью  выполняется по МОП технологии и на кристалле вместе с сигма-дельта преобразователем расположен цифровой ФНЧ, программно-управляемый усилитель и устройство управления. Такие АЦП обладают развитой цифровой частью, включающее   микроконтроллер, что дает возможность реализовать режимы автоматической установки нуля, калибровки полной шкалы, управления входным усилителем и фильтром.

Разработка и выпуск недорогих микропроцессоров внесли коррективы в принципы построения АЦП, в которых функции управляющего устройства практически полностью перешли к микропроцессору, что позволило существенно улучшить гибкость системы управления и непосредственно реализовать различные виды АЦП.

В составе простых измерительных блоков нашли применение АЦП с широтно-импульсным модулятором (рис. 13.21,а).


Рис.13.21. Структуры АЦП на микропроцессоре с ШИМ (а) и развертывающего (б)

Запуск модулятора и подсчет числа импульсов на выходе схемы совпадения осуществляет непосредственно микропроцессор. Длительность импульса, открывающего схему совпадения, пропорционально входному сигналу uх и число синхроимпульсов, прошедших на вход МП отражает значение преобразуемого напряжения. При необходимости можно на выходе схемы совпадения установить счетчик с регистром и вводить в МП  цифровой код. Погрешность преобразования определяется характеристикой модулятора и стабильностью частоты тактовых импульсов.

Применение ЦАП на входе микропроцессора позволяет достаточно просто и эффективно реализовать АЦП развертывающего преобразования (рис. 13.21,б). Процедуру преобразования можно задавать программным способом. АЦП такого типа обычно применяются в высокоскоростных системах преобразования сигналов. Точность преобразования определяется параметрами ЦАП и может быть достаточно высокой.

    Важную часть аналого-цифрового преобразователя составляет цифровой интерфейс, т.е. схемы, обеспечивающие связь АЦП с микроконтроллером или ЭВМ.  Структура цифрового интерфейса определяет способ подключения АЦП к цифровому процессору, и его свойства непосредственно влияют на уровень верхней границы частоты преобразования АЦП.

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 2,297,589 уникальных посетителей