Составители:
40
1.3.2.5 Аналого-цифровой преобразователь
Модуль аналого-цифрового преобразования (АЦП, Analog-to-digital
converter, ADC) предназначен для ввода в процессор аналоговых сигналов с
датчиков физических величин и преобразования значения напряжения этих
сигналов в двоичный код с целью дальнейшей программной обработки [28, 32,
77, 92, 100]. Простейшим одноразрядным двоичным АЦП является компаратор.
Характеристики:
1. Разрядность АЦП характеризует количество дискретных значений,
которые преобразователь может выдать на выходе
.
2. Разрешение АЦП – минимальное изменение величины аналогового
сигнала, которое может быть преобразовано данным АЦП. Обычно
измеряется в вольтах, поскольку для большинства АЦП входным
сигналом является электрическое напряжение.
3. Частота дискретизации.
4. Скорость преобразования.
5. Точность.
Пример:
Диапазон входных значений = от 0 до 10В (опорное напряжение)
Разрядность двоичного АЦП 12 бит: 2
12
= 4096 уровней квантования
Разрешение двоичного АЦП по напряжению: (10-0)/4096 = 0,00244В =
2,44мВ
На практике разрешение АЦП ограничено отношением сигнал/шум
входного сигнала. При большой интенсивности шумов на входе АЦП
различение соседних уровней входного сигнала становится невозможным, т.е.
ухудшается разрешение. При этом реально достижимое разрешение
описывается эффективной разрядностью (effective number of bits – ENOB),
которая меньше, чем реальная разрядность
АЦП. При преобразовании сильно
зашумлённого сигнала младшие разряды выходного кода практически
бесполезны, так как содержится шум.
Наиболее часто путаемыми характеристиками АЦП являются
разрешающая способность и точность, хотя эти две характеристики реального
АЦП крайне слабо связаны между собой. Разрешение не идентично точности,
12-разрядный АЦП может иметь меньшую точность, чем 8-разрядный. Для
АЦП разрешение представляет собой меру того, на какое количество сегментов
может быть поделен входной диапазон измеряемого аналогового сигнала
(например, для 8-разрядного АЦП это 256 сегментов). Точность же
характеризует суммарное отклонение результата преобразования от своего
идеального значения для данного входного напряжения. Т.е., разрешающая
способность характеризует потенциальные возможности АЦП, а совокупность
точностных
параметров определяет реализуемость такой потенциальной
возможности. АЦП преобразует входной аналоговый сигнал в выходной
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- …
- следующая ›
- последняя »
