Рис. 1. Типы аналого -цифровых преобразователей
Основные параметры АЦП • Разрядность (определяет количество уровней входного сигнала- 2 n) • Тактовая частота (задает частоту преобразования) • Максимальная частота дискретизации (определяет частоту выборок значений сигнала) • Время преобразования • Опорное напряжение (задает диапазон входного напряжения в котором производится преобразование ) • Разрешение по напряжению: (Umax-Umin)/2 n • Апертурная погрешность • Ошибки квантования, и ошибки связанные с нелинейностями квантователя
Устройства выборки – хранения (УВХ)
Параллельные АЦП
Последовательные АЦП Время преобразования такого АЦП tпр является переменным и определяется величиной Uвх. Его максимальное значение соответствует максимальному Uвх и при разрядности двоичного счетчика n и частоте тактовых импульсов fтакт равно
Последовательные АЦП В основе его работы лежит принцип дихотомии последовательного сравнения измеряемой величины Uвх с 1/2, 1/4, 1/8 и т. д. от ее возможного максимального значения. Это позволяет для n-разрядного АЦП выполнить весь процесс преобразования за n последовательных шагов вместо 2 n-1 при использовании АЦП последовательного счета
Следящий АЦП
Последовательно-параллельные АЦП 8 -разрядный параллельный АЦП будет содержать 2 n-1=255 компараторов 8 -разрядный последовательно-параллельный АЦП содержит всего 30 компараторов
Интегрирующие АЦП В группу интегрирующих АЦП включают однотактные, многотактные, сигма-дельт ЦП и преобразователи напряжение-частота. Причем по ряду признаков однотактны многотактные и сигма-дельта АЦП относят к последовательно-параллельным АЦП. противоположное по знаку входному напряжению Преобразование проходит две стадии: стадию интегрирования (ключ S 1 замкнут) и стадию счета (ключ S 2 замкнут). время интегрирования, где Kсч – коэффициент пересчета счетчика , где Uвх. ср – среднее за время t 1 входное напряжение Можно показать, что содержимое счетчика после стадии счета равно
Сигма-дельта АЦП (СД-АЦП) Своим названием они обязаны наличием в них двух блоков: сумматора (обозначение операции - Σ) и интегратора (обозначение операции - Δ). Они эффективны в тех задачах, где не требуются большие частоты дискретизации, но необходимо высокое разрешение сигнала. Блок-схема СД-АЦП первого порядка Один из принципов, заложенных в СД-АЦП, позволяющий уменьшить погрешность, вносимую шумами, а следовательно увеличить разрешающую способность - это усреднение результатов измерения на большом интервале времени.
Преобразователи напряжение-частота (ПНЧ)
Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) для параллельного преобразования необходимо Zmax ключей, при поразрядном уравновешивании нужно log 2 Zmax ключей, а для метода счета требуется только один ключ
Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) Работу ЦАП можно описать формулой: Uвых =h(d 01+d 12 +d 34 +d 48+. . . ), где h – напряжение соответствующее весу младшего разряда
Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП)
Время-цифровой преобразователь
Скачать презентацию Рис 1 Типы аналого -цифровых преобразователей Основные
АЦП_ЦАП.ppt