Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
9.2. ПАРАМЕТРЫ И МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ АЦПОсновные параметры АЦП можно разделить на две группы: характеризующие статическую точность и динамическую точность [7; 22]. Параметры, характеризующие статическую точность, определяют работу АЦП при дискретизации квазипостоянных физических величин. К этим параметрам относятся: погрешность квантования, инструментальная погрешность (погрешность смещения нуля, погрешность коэффициента передачи, нелинейность), временная нестабильность, разрешающая способность, диапазон измеряемых величин, входное сопротивление. Погрешность квантования (дискретности) Инструментальная погрешность возникает из-за несовершенства средств измерения и содержит следующие составляющие: погрешность смещения нуля (аддитивная погрешность), погрешность коэффициента передачи (мультипликативная погрешность) и нелинейность. Погрешность смещения нуля (аддитивная) Временная нестабильность характеризует способность АЦП сохранять статическую точность в течение определенных интервалов времеии. Различают кратковременную и долговременную стабильности. Разрешающая способность — это способность АЦП различать два значения входного сигнала, характеризует потенциальные возможности АЦП с точки зрения достижимой точности. Диапазон измеряемых величин — максимальные дгтая и минимальные
Рис. 9.3.
Рис. 9.4. Входное сопротивление характеризует степень влияния входа АЦП на измеряемую величину. Если входное сопротивление невелико и соизмеримо с сопротивлением источника сигнала и оно не постоянно, то это может привести к появлению дополнительных погрешностей. Поэтому к величине входного сопротивления предъявляют жесткие требования по постоянству и велнчиие. Возникновение динамических К параметрам, карактеризующим динамическую точность, относятся: частота дискретизации (шаг дискретизации), время преобразования, время выборки (стробирования). Частота дискретизации — это частота Время преобразования Время выборки По принципу действия АЦП делятся на последовательные, параллельные и последовательно-параллельные. При этом последовательную процедуру можно реализовать G помощью как единичных (развертывающего или следящего уравновешивания), так и последовательных приближений (поразряцного уравновешивания)
Рис. 9.5. В АЦП последовательного типа развертывающего уравновешивания (рис. 9.6,а), состоящего из компаратора К, генератора счетных импульсов ГСИ с периодом Время преобразования АЦП этого типа определяется величиной входного сигнала. Его максимальное значение В АЦП последовательного типа следящего уравновешивания (рис. Это соотношение определяет апертурную погрешность АЦГТ, а период счетных импульсов В АЦП последовательного типа поразрядного уравновешивания (последовательных приближений) (рис. 9.6,в) процесс уравновешивания происходит с помощью программного устройства ПУ в направлении от старших разрядов с весом
Рис. 9.6. Это позволяет для Алгоритм работы такого типа АЦП состоит в том, что ПУ и СУ задают направление перехода в зависимости выходного сигнала компаратора. В начальный момент по импульсу запуска ПУ устанавливается в состояние В результате, по истечении АЦП с двухтактным интегрированием [7; 57]. Основным недостатком рассмотренных АЦП последовательного типа является их низкая помехоустойчивость от сетевых наводок.
Рис. 9.7. Этот недостаток можно устранить, если в процессе преобразования использовать операцию интегрирования за фиксированный интервал времени. К преобразователям такого типа относится АЦП с двухтактным интегрированием (рис. 9.7,а), в котором полный цикл работы состоит из двух тактов. В первом такте с помощью аналогового интегратора (АИ) на операционном усилителе ОУ входное напряжение интегрируется за фиксированный интервал времени Таким образом, используя операцию интегрирования входного сигнала, можно получить усреднение и сглаживание всех быстрых по сравнению с временем интегрирования Т помех, наводок (сетевых) и шумов. В частности, синхронизируя работу такого АЦП с напряжением сети и выбирая В параллельных АЦП выполняется одновременно квантование сигнала с помощью набора компараторов К, включенных параллельно источнику сигнала
Рис. 9.8. Число m пороговых уровней зависит от количества дискретных значении преобразуемого сигнала в полном диапазоне преобразования Достоинство АЦП параллельного типа — высокое быстродействие, так как входной сигнал Длительность такой операции преобразования определяется временем срабатывания компараторов и быстродействием цифровых элементов, входящих в регистр и преобразователь кодов. Однако это достоинство достигается за счет аппаратных затрат, гак как количество компараторов и элементов памяти равно В АЦП последовательно-параллельного типа Первый этап преобразования выполняется параллельным АЦП1 (ПАЦП1), имеющим На рис. Таблица 9.1
Трехразрядные двоичные коды, образующиеся при этом на выходах АЦП, соответствуют кодам, находящимся на рис. 9.8,в над участками с крестиками. Процесс преобразования показан в табл. 9.1. По окончании четвертого такта на выходе АЦП образуется код 011 000 101 111, что соответствует значению
|
1 |
Оглавление
|