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


Принципы построения АЦП

Все типы используемых АЦП можно разделить по признаку измеряемого значения напряжения на две группы: АЦП мгновенных значений напряжения и АЦП средних значений напряжения (интегрирующие АЦП).

АЦП мгновенных значений можно разделить на следующие основные виды: последовательного счета, последовательного приближения, параллельные, параллельно-последовательные и с промежуточным преобразованием в интервал времени.

Структурная схема АЦП последовательного счета приведена на рис. 77. Она содержит компаратор, при помощи которого выполняется сравнение входного напряжения с напряжением обратной связи. На прямой вход компаратора поступает входной сигнал uВХ, а на инвертирующий – напряжение u5 обратной связи. Работа преобразователя начинается с приходом импульса «ПУСК» от схемы управления (на рисунке она не показана), который замыкает ключ S. Через замкнутый ключ S импульсы u1 от генератора тактовых импульсов поступают на счетчик, который управляет работой цифроаналогового преобразователя (ЦАП). В результате последовательного увеличения выходного кода счетчика N происходит последовательное ступенчатое увеличение выходного напряжения u5 ЦАП. Питание ЦАП выполняется от источника опорного напряжения u4-.

Когда выходное напряжение ЦАП сравняется с входным напряжением, произойдет переключение компаратора и по его выходному сигналу «СТОП» разомкнётся ключ S. В результате импульсы от генератора перестанут поступать на вход счетчика. Выходной код, соответствующий равенству uм – u5, снимается с выходного регистра счетчика.

Графики, иллюстрирующие процесс преобразования напряжения в цифровой код, приведены на рис.77, б. Из этих графиков видно, что во время преобразования переменное u зависит от уровня входного сигнала. При числе двоичных разрядов счетчика, равном п, и периоде следования счетных импульсов Т максимальное время преобразования можно определить по формуле:

ТПР = (2n – 1)T.

Так, например, при n = 10 разрядов и Г = 1 мкс (т. е. при тактовой частоте 1 МГц) максимальное время преобразования равно

TПР = (210–1) = 1024 мкс~ 1мс,

что обеспечивает максимальную частоту преобразования около 1 кГц.


Рис. 77. Структурная схема АЦП последовательного счета (а)
и графики процесса преобразования (б)


Уравнение преобразования АЦП последовательного счета можно записать в виде:

k∆U = uBX,

где 0 < к < n – число ступеней до момента сравнения, pA = h – значение одной ступени.

Зона проводимости

В верхней, так называемой зоне проводимости (ЗП), подавляющее число электронов фактически оторвано от атомов...

читать далее

Ударная ионизация атомов электронами

Такой пробой вызывается ударной ионизацией атомов электронами, вырванными из ковалентной связи под действием сильного...

читать далее

Обращенный диод

Разновидностью туннельного диода является обращенный диод, у которого туннельный эффект имеет место только в обратной...

читать далее