Электронные промышленные устройства. Кузнецов Б.Ф. - 133 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АГТА | Ангарск

Составители: 

Рубрика: 

133
времени t
1
(рис. 3.26, б) напряжение интегратора равно нулю, компаратор срабатывает и перебра-
сывает триггер Т3 в состояние «1», в результате чего открывается элемент И и импульсы генерато-
ра G начинают поступать на счетчик Сч. Интегрирование напряжения производится за фикси-
рованный интервал времени:
Выходное напряжение интегратора на интервале времени [t
1
, t
2
] изменяется по закону:
Конец интервала Т фиксируется счетчиком, который в момент времени t
2
выдает импульс
переполнения, поступающий на триггеры T1 и Т2. При этом ключ закрывается, ключ откры-
вается и начинается второй такт работы преобразователя. На вход интегратора теперь поступает
опорное напряжение имеющее обратную полярность по отношению к . Начиная с мо-
мента времени t
2
счетчик вновь заполняется импульсами с генератора импульсов G, а напряжение
на выходе интегратора (см. рис. 3.26, б) уменьшается по закону:
причем в момент времени t
3
становится равным нулю. Компаратор возвращается в исходное
положение и по инверсному выходу перебрасывает триггеры Т2 и T3 в нулевое состояние. При
этом напряжение отключается от входа интегратора, а сигнал с выхода Т3 запрещает подачу
импульсов генератора G на счетчик. В результате в счетчике фиксируется числовой код:
где .
Рис. 3.26.Временная диаграмма работы АЦП с двухтактным интегрированием
Несложно записать:
т. е. выходной код АЦП пропорционален входному напряжению (его среднему значению).
Интегрирование входного сигнала в рассмотренном АЦП приводит к его усреднению и
сглаживанию (ослаблению) всех быстрых по сравнению с временем интегрирования Т помех,
наводок и шумов.
Использование двухтактного интегрирования позволяет компенсировать ряд составляющих
статической погрешности, вызванных нестабильностью порога срабатывания компаратора, посто-
янной времени интегратора, тактовой частоты. В АЦП двойного интегрирования высокую ста-
бильность должен иметь только разрядный ток (или источник опорного напряжения при формиро-
вании разрядного тока с помощью резистора как показано на рис. 3.25).
В самых точных преобразователях циклу преобразования предшествует цикл «автокоррек-
ции нуля», во время которого на вход преобразователя подается нулевой сигнал. Т. к. в циклах из-
                                                                                              133

времени t1 (рис. 3.26, б) напряжение интегратора равно нулю, компаратор срабатывает и перебра-
сывает триггер Т3 в состояние «1», в результате чего открывается элемент И и импульсы генерато-
ра G начинают поступать на счетчик Сч. Интегрирование напряжения         производится за фикси-
рованный интервал времени:

        Выходное напряжение интегратора на интервале времени [t1, t2] изменяется по закону:




      Конец интервала Т фиксируется счетчиком, который в момент времени t2 выдает импульс
переполнения, поступающий на триггеры T1 и Т2. При этом ключ закрывается, ключ        откры-
вается и начинается второй такт работы преобразователя. На вход интегратора теперь поступает
опорное напряжение         имеющее обратную полярность по отношению к        . Начиная с мо-
мента времени t2 счетчик вновь заполняется импульсами с генератора импульсов G, а напряжение
на выходе интегратора (см. рис. 3.26, б) уменьшается по закону:




причем в момент времени t3     становится равным нулю. Компаратор возвращается в исходное
положение и по инверсному выходу перебрасывает триггеры Т2 и T3 в нулевое состояние. При
этом напряжение        отключается от входа интегратора, а сигнал с выхода Т3 запрещает подачу
импульсов генератора G на счетчик. В результате в счетчике фиксируется числовой код:


где            .




            Рис. 3.26.Временная диаграмма работы АЦП с двухтактным интегрированием

      Несложно записать:


т. е. выходной код АЦП пропорционален входному напряжению (его среднему значению).
        Интегрирование входного сигнала в рассмотренном АЦП приводит к его усреднению и
сглаживанию (ослаблению) всех быстрых по сравнению с временем интегрирования Т помех,
наводок и шумов.
        Использование двухтактного интегрирования позволяет компенсировать ряд составляющих
статической погрешности, вызванных нестабильностью порога срабатывания компаратора, посто-
янной времени интегратора, тактовой частоты. В АЦП двойного интегрирования высокую ста-
бильность должен иметь только разрядный ток (или источник опорного напряжения при формиро-
вании разрядного тока с помощью резистора как показано на рис. 3.25).
        В самых точных преобразователях циклу преобразования предшествует цикл «автокоррек-
ции нуля», во время которого на вход преобразователя подается нулевой сигнал. Т. к. в циклах из-

Страницы