Схемотехника. Ашанин В.Н - 246 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

251
5.2.3. АЦП развертывающего преобразования (интегрирующие
АЦП).
Из всех представителей данного класса первенство, несомненно,
принадлежит интегрирующим АЦП, получившим наиболее широкое прак-
тическое применение. Несмотря на относительно низкое быстродействие
по сравнению с АЦП параллельного и уравновешивающего преобразова-
ния, они обладают такими достоинствами, как минимальное число преци-
зионных компонентов, высокая помехоустойчивость, отсутствие диффе-
ренциальной
нелинейности, простота схемной реализации, низкая стои-
мость, которые делают целесообразным их преимущественное использо-
вание в тех случаях, когда от измерительных приборов и систем автомати-
ческого управления при невысоком быстродействии (от единиц до не-
скольких тысяч измерений в секунду) требуется в первую очередь высокая
точность и помехоустойчивость.
Интегрирующий АЦП представляет собой совокупность преобразо-
вателя напряжения в частоту (ПНЧ) или интервал времени (ПНВ) и преоб-
разователя частоты (интервала времени) в код (ПЧК или ПВК). Причем за-
дача построения второго из перечисленных преобразователей не представ-
ляет технических сложностей. В первом случае производят подсчет числа
импульсов измеряемой частоты
f
х
за известный промежуток времени Т
0
(схема и временные диаграммы ПЧК представлены на рис. 5.9).
А во втором – определяется число импульсов известной частоты
f
0
,
заполняющих измеряемый интервал времени
Т
х
(схема и временные диа-
граммы простейшего ПВК показаны на рис. 5.10)
N=f
x
Т
0
. (5.10)
Как видно в обоих случаях схема такого преобразователя оказывает-
ся одной и той же, предельно простой – достаточно логического элемента
И и счетчика импульсов СЧ.
N=f
0
Т
х
. (5.11)
Анализ временных диаграмм показывает, что погрешности ПЧК и
ПВК имеют только одну составляющую – погрешность квантования, мак-
симальное значение которой в общем случае составляет:
– ПЧК
γ
кmax
=2/(f
x
T
0
); (5.12)
– ПВК
γ
кmax
=2/(f
0
T
х
), (5.13)
причем известны методы интегрирующего аналого–цифрового преобразо-
вания, позволяющие уменьшить эти значения как минимум в два раза. 
      5.2.3. АЦП развертывающего преобразования (интегрирующие
АЦП).
      Из всех представителей данного класса первенство, несомненно,
принадлежит интегрирующим АЦП, получившим наиболее широкое прак-
тическое применение. Несмотря на относительно низкое быстродействие
по сравнению с АЦП параллельного и уравновешивающего преобразова-
ния, они обладают такими достоинствами, как минимальное число преци-
зионных компонентов, высокая помехоустойчивость, отсутствие диффе-
ренциальной нелинейности, простота схемной реализации, низкая стои-
мость, которые делают целесообразным их преимущественное использо-
вание в тех случаях, когда от измерительных приборов и систем автомати-
ческого управления при невысоком быстродействии (от единиц до не-
скольких тысяч измерений в секунду) требуется в первую очередь высокая
точность и помехоустойчивость.

      Интегрирующий АЦП представляет собой совокупность преобразо-
вателя напряжения в частоту (ПНЧ) или интервал времени (ПНВ) и преоб-
разователя частоты (интервала времени) в код (ПЧК или ПВК). Причем за-
дача построения второго из перечисленных преобразователей не представ-
ляет технических сложностей. В первом случае производят подсчет числа
импульсов измеряемой частоты fх за известный промежуток времени Т0
(схема и временные диаграммы ПЧК представлены на рис. 5.9).
      А во втором – определяется число импульсов известной частоты f0,
заполняющих измеряемый интервал времени Тх (схема и временные диа-
граммы простейшего ПВК показаны на рис. 5.10)
                                 N=fxТ0.                          (5.10)
      Как видно в обоих случаях схема такого преобразователя оказывает-
ся одной и той же, предельно простой – достаточно логического элемента
И и счетчика импульсов СЧ.
                                 N=f0Тх.                          (5.11)
      Анализ временных диаграмм показывает, что погрешности ПЧК и
ПВК имеют только одну составляющую – погрешность квантования, мак-
симальное значение которой в общем случае составляет:
                      – ПЧК     γкmax=2/(fxT0);                   (5.12)
                      – ПВК     γкmax=2/(f0Tх),                   (5.13)
причем известны методы интегрирующего аналого–цифрового преобразо-
вания, позволяющие уменьшить эти значения как минимум в два раза.




                                  251

Страницы