Схемотехника. Ашанин В.Н - 261 стр.

UptoLike

266
0
x
ц
21
U
U
T
TT
=
. (5.30)
За информативный интервал времени
Т
х
принимается длительность
одного из тактов. Если
Т
х
= Т
1
, то, подставляя в (5.30) разность Т
2
= Т
ц
Т
1
,
в итоге функция преобразования примет вид
+=
0
x
цx
1
2
1
U
U
TT
. (5.31)
Анализ ее показывает, что такой АЦП способен при однополярном
образцовом напряжении
U
0
осуществлять измерение двухполярного вход-
ного сигнала
U
х
, значения которого могут находиться в пределах отU
0
(Т
х
=0) до +
U
0
(Т
х
= Т
ц
).
Основными достоинствами ПНВ с заданным циклом являются про-
стота схемной реализации (поскольку практически отсутствует устройство
управления его работой), существенно меньшее влияние абсорбции кон-
денсатора на линейность функции преобразования (изза того, что среднее
значение напряжения на нем за цикл работы равно нулю)), отсутствие про-
пусков информации о входной величине (она
постоянно подается на вход
интегратора). Еще одним их преимуществом по сравнению с ПНВ с задан-
ным тактом является способность формировать большее число разрядов
кода результата преобразования при равном быстродействии (или наобо-
рот более высокое быстродействие при одинаковом числе разрядов) за счет
совмещения во времени операций интегрирования преобразуемого напря-
жения
U
х
и уравновешивания его интегралом от образцового сигнала U
0
.
Основным препятствием широкому применению ПНВ с заданным
циклом являются худшие по сравнению с другими типами АЦП динамиче-
ские свойства, обусловленные тем, что структура их представляет собой
достаточно инерционную систему автоматического регулирования. По-
этому при подключении ко входу сигнала
U
x
или скачкообразном его из-
менении в таком ПНВ возникает переходный процесс, длительность кото-
рого обычно составляет несколько циклов преобразования. Другим недос-
татком является необходимость использования прецизионных компонен-
тов изза невозможности производить автоматическую коррекцию адди-
тивной погрешности, аналогичную осуществляемой в ПНВ с заданным
тактом.
Известны, однако, способы улучшения динамических свойств
ПНВ с
заданным циклом. Самый универсальный их них заключается в разбиении
общего цикла работы
Т
ц
на ряд коротких частных Т
чц
. Дело в том, что дли-
тельность переходного процесса определяется числом циклов преобразо-
вания и не зависит от их длительности. Следовательно, чем меньше дли-
тельность одного цикла, тем короче по времени будет переходный режим.
                                   T1 − T2 U x
                                          =      .                     (5.30)
                                     Tц     U0
      За информативный интервал времени Тх принимается длительность
одного из тактов. Если Тх = Т1, то, подставляя в (5.30) разность Т2 = Тц – Т1,
в итоге функция преобразования примет вид
                                  1 ⎛ U ⎞
                             Tx = Tц ⎜⎜1 + x ⎟⎟ .                      (5.31)
                                  2 ⎝ U0 ⎠
      Анализ ее показывает, что такой АЦП способен при однополярном
образцовом напряжении U0 осуществлять измерение двухполярного вход-
ного сигнала Uх, значения которого могут находиться в пределах от –U0 (Тх
=0) до +U0 (Тх = Тц).
      Основными достоинствами ПНВ с заданным циклом являются про-
стота схемной реализации (поскольку практически отсутствует устройство
управления его работой), существенно меньшее влияние абсорбции кон-
денсатора на линейность функции преобразования (из–за того, что среднее
значение напряжения на нем за цикл работы равно нулю)), отсутствие про-
пусков информации о входной величине (она постоянно подается на вход
интегратора). Еще одним их преимуществом по сравнению с ПНВ с задан-
ным тактом является способность формировать большее число разрядов
кода результата преобразования при равном быстродействии (или наобо-
рот более высокое быстродействие при одинаковом числе разрядов) за счет
совмещения во времени операций интегрирования преобразуемого напря-
жения Uх и уравновешивания его интегралом от образцового сигнала U0.
      Основным препятствием широкому применению ПНВ с заданным
циклом являются худшие по сравнению с другими типами АЦП динамиче-
ские свойства, обусловленные тем, что структура их представляет собой
достаточно инерционную систему автоматического регулирования. По-
этому при подключении ко входу сигнала Ux или скачкообразном его из-
менении в таком ПНВ возникает переходный процесс, длительность кото-
рого обычно составляет несколько циклов преобразования. Другим недос-
татком является необходимость использования прецизионных компонен-
тов из–за невозможности производить автоматическую коррекцию адди-
тивной погрешности, аналогичную осуществляемой в ПНВ с заданным
тактом.
      Известны, однако, способы улучшения динамических свойств ПНВ с
заданным циклом. Самый универсальный их них заключается в разбиении
общего цикла работы Тц на ряд коротких частных Тчц. Дело в том, что дли-
тельность переходного процесса определяется числом циклов преобразо-
вания и не зависит от их длительности. Следовательно, чем меньше дли-
тельность одного цикла, тем короче по времени будет переходный режим.

                                     266