• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Виды аналого-цифровых преобразователей и их особенности

Виды аналого-цифровых преобразователей и их особенности
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) представляют собой устройства, предназначенные для преобразования электрических величин (напряжения, тока, мощности, сопротивления, емкости и др.) в цифровой код. Наиболее часто входной величиной является напряжение. Все другие величины перед подачей на такой АЦП нужно предварительно преобразовывать в напряжение. Однако на практике находят применение также преобразователи, например, сопротивления или емкости в цифровой код без промежуточного преобразования в напряжение. Обычно это позволяет уменьшить погрешность преобразования, но усложняет проектирование преобразователя и его изготовление. Последнее объясняется тем, что серийные промышленные микросхемы АЦП предназначены только для работы с напряжением. Поэтому в дальнейшем будут рассмотрены только преобразователи напряжения в цифровой код.

В связи с этим все типы АЦП можно разделить на две группы: АЦП мгновенных значений напряжения и АЦП средних значений напряжения. Так как операция усреднения предполагает интегрирование мгновенного значения напряжения, то АЦП средних значений часто называют интегрирующими.

При преобразовании напряжения в цифровой код используются три независимых операции: дискретизация, квантование и кодирование. Процедура аналого-цифрового преобразования непрерывного сигнала представляет собой преобразование непрерывной функции напряжения u(t) в последовательность чисел u(tn), где u = 0,1,2..., отнесенных к некоторым фиксированным моментам времени. При дискретизации непрерывная функция u(t) преобразуется в последовательность ее отсчетов, как показано на рис. 75, а.

Вторая операция, называемая квантованием, состоит в том, что мгновенные значения функции u(t) ограничиваются только определенными уровнями, которые называются уровнями квантования. В результате квантования непрерывная функция u(t) принимает вид ступенчатой кривой uK(t), показанной на рис. 75, б, а квантованные величины – вид цифрового кода, т. е. последовательности цифр, подчиненных определенному закону.


Рис. 75

С помощью операции кодирования осуществляется условное представление величины напряжения.

В основе дискретизации сигналов лежит принципиальная возможность представления их в виде взвешенных сумм:

u(t) = Σ anfn(t),

где аn – некоторые коэффициенты или отсчеты, характеризующие исходный сигнал в дискретные моменты времени, fn(t) – набор элементарных функций, используемых при восстановлении сигнала по его отсчетам.

При использовании в АЦП двоично-десятичных кодов каждая значащая десятичная цифра представляется четырьмя двоичными знаками и содержит десять значений сигнала от 0 до 9. Так, например, десятичное число 10 можно представить как 0001 0000, а число 99 можно представить в виде 1001 1001.

Так как при кодировании четырьмя двоичными знаками можно получить 16 кодовых значений, то приведенное двоично-десятичное представление не является единственным. Наиболее широко используют коды, в которых цифрам в тетрадах присваивают веса 8-4-2-1 или 2-4-2-1:



Электронно-дырочный переход

Электронно-дырочным (или кратко, p-n) переходом называется электрический переход между двумя тесно контактируемыми областями...

читать далее

Случай обратного смещения p-n перехода, при котором p-область присоединена к отрицательному, а n-область – к положительному зажиму...

читать далее

Туннельный эффект

При отсутствии внешнего напряжения вопреки законам классической механики существует возможность перехода электронов проводимости

читать далее