Исследование АЦП двухтактного интегрирования. Емельянов А.В - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВолгГТУ | Волгоград

Составители: 

Рубрика: 

выводить их за пределы линейного режима работы. Для ОУ, изготовленных
по технологии КМОП, сигнал на входах и выходах может изменяться в диа-
пазоне питающих напряжений (для данной работы ± 5 B).
Для обеспечения максимальной точности измерения желательно, чтобы
одно из крайних значений напряжения на конденсаторе С
инт
, меняясь в ши-
роких пределах, приближалось к максимально возможному. Это и определя-
ет правильный выбор элементов интегратора
)/(1000
тинтвхинтинт
fUURC
=
.
Кроме того, необходимо обеспечить оптимальный интегрирующий ток
ОУ DA2, для АЦП используемого в данной работе, – 4 мкА
[5]. При пониженном значении этого тока показания ЖКИ становятся неста-
бильными.
интвхинт
RUI /=
Линейность функции преобразования “напряжение – время”, и в частно-
сти данного АЦП, в значительной степени зависит от качества конденсатора
C
инт
, и прежде всего от диэлектрической абсорбции этого конденсатора [5].
Наилучший результат даёт использование конденсаторов с полистироловым
или полипропиленовым диэлектриком (К71-5, К72-9, К73-16, К73-17) [1].
При работе АЦП в условиях помех на полезный входной сигнал может
накладываться напряжение помехи. Как правило, это помехи от промышлен-
ной сети частотой 50 Гц или 60 Гц.
В этом случае на входе интегратора DA2 (или выходе ОУ DA1) действует
сумма полезного сигнала и помехи (см. рис. 5), в данном случае синусои-
дальной формы. Интегрирование суммарного сигнала происходит на первом
этапе (t
1
– t
2
), а на втором этапе (t
2
– t
3
) входной сигнал отключается. Как
видно из рис. 5, зависимость u
инт
(t) на первом этапе теперь не является ли-
нейной. Если длительность первого этапа кратна периоду помехи, то в мо-
мент времени t
2
значение U
инт
останется таким же, как и при отсутствии по-
мехи. То есть, для обеспечения максимальной помехоустойчивости АЦП
должно выполняться соотношение:
п
fkT /
1
=
или
п
fkf //4000
=
откуда , (3)
kff
п
=/4000
Емельянов А.В., Шилин А.Н.
Исследование АЦП двухтактного интегрирования
ВолгГТУ, 2003
К О П И Я
выводить их за пределы линейного режима работы. Для ОУ, изготовленных
по технологии КМОП, сигнал на входах и выходах может изменяться в диа-
пазоне питающих напряжений (для данной работы ± 5 B).
    Для обеспечения максимальной точности измерения желательно, чтобы
одно из крайних значений напряжения на конденсаторе Синт, меняясь в ши-
роких пределах, приближалось к максимально возможному. Это и определя-




                                                     Я
ет правильный выбор элементов интегратора
                               C инт Rинт = 1000U вх /(U инт f т ) .
    Кроме того, необходимо обеспечить оптимальный интегрирующий ток
I инт = U вх / Rинт ОУ DA2, для АЦП используемого в данной работе, – 4 мкА


бильными.
                             ПИ
[5]. При пониженном значении этого тока показания ЖКИ становятся неста-


    Линейность функции преобразования “напряжение – время”, и в частно-
сти данного АЦП, в значительной степени зависит от качества конденсатора
Cинт, и прежде всего от диэлектрической абсорбции этого конденсатора [5].
Наилучший результат даёт использование конденсаторов с полистироловым
или полипропиленовым диэлектриком (К71-5, К72-9, К73-16, К73-17) [1].
    При работе АЦП в условиях помех на полезный входной сигнал может
накладываться напряжение помехи. Как правило, это помехи от промышлен-
КО

ной сети частотой 50 Гц или 60 Гц.
    В этом случае на входе интегратора DA2 (или выходе ОУ DA1) действует
сумма полезного сигнала и помехи (см. рис. 5), в данном случае синусои-
дальной формы. Интегрирование суммарного сигнала происходит на первом
этапе (t1 – t2), а на втором этапе (t2 – t3) входной сигнал отключается. Как
видно из рис. 5, зависимость uинт(t) на первом этапе теперь не является ли-
нейной. Если длительность первого этапа кратна периоду помехи, то в мо-
мент времени t2 значение Uинт останется таким же, как и при отсутствии по-
мехи. То есть, для обеспечения максимальной помехоустойчивости АЦП
должно выполняться соотношение:
                 T1 = k / f п или 4000 / f = k / f п откуда 4000 f п / f = k ,               (3)
Емельянов А.В., Шилин А.Н.   Исследование АЦП двухтактного интегрирования        ВолгГТУ, 2003

Страницы