• 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.

Современная электроника

В современной терминологии электроника – это наука о взаимодействии электронов с электромагнитными полями, а также крупная отрасль техники...

читать далее

Уровень Ферми при прямом смещении оказывается разным в n- и p- областях, поэтому и осуществляется направленное перемещение...

читать далее

Туннельные диоды

Туннельный и обращенный диоды относятся к группе полупроводниковых диодов с чрезвычайно сильным легированием полупроводника...

читать далее