ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
10
разряда регистра последовательного приближения (РПП),
значение которого устанавливается в 1 и происходит проверка, превышает
ли выходной сигнал ЦАП уровень входного сигнала. Контроллер сбрасы -
вает старший значащий разряд , если эта первоначальная оценка превыша-
ет величину входного сигнала. В противном случае остается установлен-
ное значение старшего значащего разряда. В следующем такте контроллер
устанавливает в 1 значение следующего (по старшинству) разряда, и сно-
ва, исходя из результата сравнения сигналов , компаратор “решает” , сбра-
сывать или оставить установку этого разряда (рис . 5б,в ). Преобразователь
работает аналогичным образом до тех пор , пока не будет проверен млад -
ший значащий разряд . После этого значение регистра РПП является наи-
лучшим двоичным приближением входного сигнала – это и есть выходной
цифровой сигнал АЦП. Следует обратить внимание на то , что для пра-
вильной работы алгоритма предполагается постоянство входного сигнала
на протяжение всего процесса преобразования, поэтому на входе АЦП, как
правило, устанавливается устройство выборки – хранения, которое “захва-
тывает” уровень сигнала и поддерживает его на постоянном уровне в те -
чение некоторого времени.
Двухтактный интегрирующий АЦП
В данной реализации входное напряжение интегрируется в течение неко-
торого времени. Как правило, это время соответствует временной реализа-
ции всей счетной последовательности внутреннего счетчика. В конце это -
го интервала счетчик сбрасывается, а вход интегратора переключается на
источник опорного сигнала. Выходное напряжение интегратора теперь
уменьшается по линейному закону , пока не достигнуто его нулевое значе-
ние. В этом случае счетчик останавливается и интегратор устанавливается
в нулевое положение. Структурная схема такого АЦП представлена на
рис .6а. Роль интегратора выполняет ОУ, в цепи обратной связи которого
включена емкость C. К инвертирующему входу также подключен рези-
стор . Легко рассчитать , что напряжение на выходе ОУ определяется вы-
ражением :
∫
−=
1
t
0
i0
dtv
RC
1
v
, то есть пропорционально интегралу входного
напряжения. Во время разрядки напряжение на емкости C уменьшается по
линейному закону (рис . 6б), поэтому напряжение
0
v определяется по вре-
мени разрядки
2
t . Фактически в момент отключения входа ОУ от источ-
ника входного сигнала запускается счетчик . Остановка счета происходит,
когда емкость C полностью разряжается. Показание счетчика в этот мо-
мент и определяет значение выходного (цифрового) сигнала АЦП. Метод
двухтактного интегрирования обеспечивает ряд преимуществ , главное из
которых - хорошие шумовые характеристики. Высокочастотные шумы ,
поступающие на выход интегратора, компенсируются за время интегриро-
10 разряд а регист ра послед ов ат ельного приближ ения (РПП), значениекот орого уст анав лив аетсяв 1 ипроисх од итпров ерка, прев ы ш ает лив ы х од ной сигнал Ц А П уров ень в х од ного сигнала. К онт роллер сбрасы - в аетст арш ий значащ ий разряд , еслиэт а перв оначальная оценка прев ы ш а- етв еличину в х од ного сигнала. В прот ив ном случае ост ает ся уст анов лен- ноезначениест арш его значащ его разряд а. В след ую щ ем т акт еконт роллер уст анав лив аетв 1 значение след ую щ его (по ст арш инств у) разряд а, исно- в а, исх од я из результ ата срав нения сигналов , компарат ор “реш ает ”, сбра- сы в ат ь илиост ав ить установ ку эт ого разряд а (рис. 5б,в ). Преобразов ат ель работ аетаналогичны м образом д о т ех пор, пока не буд етпров ерен млад - ш ий значащ ий разряд . После эт ого значение регист ра РПП яв ляет ся наи- лучш им д в оичны м приближ ением в х од ного сигнала – эт о иест ьв ы х од ной циф ров ой сигнал А Ц П. След уетобрат ит ь в нимание на т о, чт о д ля пра- в ильной работ ы алгорит ма пред полагает ся пост оянств о в х од ного сигнала на прот яж ениев сего процесса преобразов ания, поэт ому нав х од еА Ц П, как прав ило, уст анав лив аетсяуст ройст в о в ы борки– х ранения, кот орое“зах в а- т ы в ает” уров ень сигнала ипод д ерж ив аетего на пост оянном уров не в т е- чениенекот орого в ремени. Д в ухт а кт ный инт егрирующ ий А Ц П В д анной реализациив х од ное напряж ение инт егрирует ся в течение неко- т орого в ремени. К ак прав ило, эт о в ремясоот в етств уетв ременной реализа- циив сей счет ной послед ов ат ельност ив нут реннего счет чика. В конце эт о- го инт ерв ала счет чик сбрасы в ает ся, а в х од инт еграт ора переклю чает ся на ист очник опорного сигнала. В ы х од ное напряж ение инт еграт ора т еперь уменьш ает ся по линейному закону, пока нед ост игнут о его нулев оезначе- ние. В эт ом случаесчет чик ост анав лив ает ся иинт еграт ор уст анав лив ается в нулев ое полож ение. Ст рукт урная сх ема т акого А Ц П пред ст ав лена на рис.6а. Роль инт егратора в ы полняетО У , в цепиобрат ной св язикот орого в клю чена емкост ь C. К инв ерт ирую щ ему в х од у т акж е под клю чен рези- ст ор. Легко рассчит ат ь, что напряж ение на в ы х од е О У опред еляет ся в ы - t 1 1 раж ением: v 0 = − RC ∫ vidt , то есть пропорционально интегралу в х од ного 0 напряж ения. В о в ремяразряд кинапряж ениена емкост иC уменьш ает сяпо линейному закону (рис. 6б), поэт ому напряж ение v 0 опред еляет сяпо в ре- мениразряд ки t 2 . Ф акт ическив моментот клю чения в х од а О У отист оч- ника в х од ного сигнала запускает ся счетчик. О станов ка счет а происх од ит , когд а емкост ь C полност ью разряж ается. Показание счет чика в эт отмо- ментиопред еляетзначение в ы х од ного (циф ров ого) сигнала А Ц П. М ет од д в ух тактного инт егриров ания обеспечив аетряд преимущ ест в , глав ное из кот оры х - х орош ие ш умов ы е х арактеристики. В ы сокочаст от ны е ш умы , пост упаю щ иена в ы х од интеграт ора, компенсирую т сяза в ремяинт егриро-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- …
- следующая ›
- последняя »