Непрерывная величина x(t) заменяется последовательностью отсчётов 2 страница

t

t1

UT0

t

t2

fx(Ux)

Uвых.

N

АЦП поразрядного уравновенивания.

Работает это АЦП следующим образом. Измеряемое напряжение U_x

сравнивается с набором образцовых напряжений U₀₁>U₀₂>…>U_0n,

составленным по определённому закону, например, в соответствии с раз-

рядами двоичной системы счисления. Эти напряжения поступают на

устройство сравнения УС от преобразователя код - образцовое напряжение

в соответствии с командами устройства управления УУ. Преобразователь

код – образцовое напряжение представляет собой цифро – аналоговый

преобразователь ЦАП, задачей которого является выработка аналогового

напряжения в соответствии с поступающим на его вход числовым кодом.

Последовательность работы АЦП поразрядного уравновешивания

задаётся генератором тактовых импульсов ГТИ. В первом такте происходит

сравнение входного напряжения U_x с наибольшим образцовым напряжением

U₀₁. Если U_x < U₀₁, т.е. U_x – U₀₁ <0, то устройство управления подаёт на выход код 0. Таким образом, высший разряд выходного двоичного кода будет нулевым. После этого напряжение U₀₁ отключают от устройства сравнения УС и на него подаётся напряжение U₀₂ = U₀₁/2. Снова осуществляют операцию сравнения, на этот раз U_x с U₀₂. Если снова

U_x – U₀₂ <0, то опять от устройства сравнения отключается U₀₂ и посылается 0

в следующий разряд двоичного кода. Это будет происходить до тех пор, пока

не станет U_x – U_0i >0. Тогда i – му разряду будет приписана единица, а к напряжению U_0i добавится U_0i+1 = U_0i/2 и в следующем такте будет произведено сравнение U_x с U_0i + U_0i/2. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет подобрано напряжение, наиболее близкое к входному.

Двоичный код затем преобразуется в десятичный и в этом виде используется, например, в цифровых приборах.

АЦП последовательного приближения или следящего уравновешивания.

Входной сигнал U_x поступает на первый вход сравнивающего устройст-

ва СУ в виде какого-либо стандартного сигнала (0 – 5 mA, 0 – 10 B,…). На

второй вход СУ поступает сигнал обратной связи U_ос., выходящий с цифро –

аналогового преобразователя (ЦАПа). Если оказывается, что U_x > U_ос., то на

выходе СУ формируется сигнал высокого уровня. Этот сигнал высокого

уровня поступает на вторые входы элементов «И» (&),причём, у одного эле-

мента вход инверсный (обозначен пустотелой точкой). На первые входа этих

элементов поступает сигнал с генератора колебаний стабилизированной

частоты. Выход того элемента «И», у которого оба входа прямые (высокого

уровня), соединяется с положительным входом двоичного реверсивного счётчика. А выход того элемента «И», у которого один вход инверсный, соединяется с отрицательным входом реверсивного счётчика. Поэтому при

наличии сигнала высокого уровня на выходе СУ импульсы генератора будут

поступать на положительный вход реверсивного счётчика, так как их будет

пропускать тот элемент «И», у которого оба входа высокого уровня. Если же

окажется что U_x < U_ос., то на выходе СУ сформируется сигнал низкого уровня и в этом случае сигнал от генератора будет поступать на отрицательный (инверсный) вход реверсивного счётчика. Таким образом, если U_x > U_ос., то счётчик будет насчитывать импульсы, если же U_x < U_ос., то

счётчик, наоборот, будет отсчитывать импульсы. В результате этого на двоичных выходах реверсивного счётчика, связанных со входами ЦАПа, будет формироваться сигнал в двоичном (или в другом) коде, зависящий от

величины U_x и следящий за этой величиной.

АЦП параллельного, или мгновенного преобразования.

Они используются в тех случаях, когда требуется очень высокая скорость

преобразования, например в видеотехнике, радиолокации, в цифровых

осциллографах.

В этом методе входной сигнал сравнивается одновременно со всеми пороговыми уровнями с помощью компараторов, смещённых по уровню опорного сигнала на 1 МЗР относительно друг друга. Смещение в преобразователе обеспечивается путём использования генератора опорного

сигнала и прецизионной резистивной схемы. При подаче аналогового сигнала на вход АЦП компараторы, смещённые выше уровня входного сигнала, имеют на выходе логический «0», а смещённые ниже того уровня –

логическую «1». Так как все компараторы изменяют своё состояние одновременно, процесс квантования осуществляется за один шаг. Быстродействующий шифратор затем преобразует выходной сигнал компараторов в выходной сигнал всего АЦП. Скорость преобразования в этом случае достигает 100 МГц при 8-ми разрядном разрешении. Однако разрешение монолитных параллельных преобразователей ограничено из-за

большого числа требуемых компараторов (255 для 8-ми разрядного АЦП).

				2­ⁿ – 1 компараторов
	3R/2

Так как в состав АЦП поразрядного уравновешивания и АЦП следящего

уравновешивания входят цифро-аналоговые преобразователи (ЦАПы), то

рассмотрим одну схему цифро-аналогового преобразователя.

Цифро-аналоговые преобразователи.

Дата добавления: 2017-01-14; Просмотров: 80; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!