Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице.

Таких недочетов лишена схема ЦАП с резисторной матрицей. По другому та­кую схему именуют ещё R-2R схемой (схемой лестничного типа).

В таковой схеме употребляются сопротивления только 2-ух номиналов. Обычно 10 и 20 кОм.

Данная схема (её механизм работы) работает аналогично простейшему ЦАП. При всем этом Uвых= U12N Roc/R, где Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице. N –десятичное значение двоичного числа; Е= U1.

При подаче на входы резистивной матрицы напряжения логической единицы U1, в узлах АВСDустанавливаются надлежащие напряжения:

UA=1/3*U1; UB=1/3* U1*1/2; UC=1/3* U1*1/4; UD=1/3* U1*1/8

Т.е. коэффициенты передачи меж примыкающими узлами матрицы равны 0,5.

Т.к. для ТТЛ - технологии, по которой, в главном изготовляются ОУ уровень Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице. логической единицы U1=3.75В, то переход к каждому последующему двоичному числу приводит к повышению аналогового сигнала на 0.25В (см. таблицу)

Рис. 6 Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице.

Вес разряда Выходное напряжение
Uвых,В
0,25
0.5
0.75
1.00
1.25
1.5
1.75
2.00
............
3.75

Характеристики ЦАП.

К главным характеристикам ЦАП относятся:

- погрешность преобразования (охарактеризовывает степень отличия Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице. выходного сигнала от безупречного);

- время установления (время, требуемое для установления выходного сигнала ЦАП в границах, соответственных половине единицы младшего разряда для данного конфигурации цифрового кода на входе, к примеру, при изменении от нуля до полного значения шкалы. Время установления охарактеризовывает быстродействие ЦАП);

- число двоичных разрядов входного сигнала;

- спектр Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице. и уровни входных (выходных) сигналов.

Вывод: ЦАП - это функциональное цифровое устройство смешанного типа модифицирующее цифровой сигнал в аналоговый.


2. Аналого-цифровые преобразователи

Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) - функциональное устройство модифицирующее аналоговые сигналы в цифровые (преобразователь аналог - код)

Предназначение АЦП.

Предназначение АЦП следует из определения, т.е. для преобразования аналогового сигнала в цифровой Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице. код.

Систематизация АЦП.

АЦП классифицируются по последующим главным признакам:

По числу разрядов кода на выходе:

* 4-х разрядные;

* 8-и разрядные;

* и т.д.

По принципу деяния:

* АЦП временного преобразования (интегрирующий АЦП)

* АЦП уравновешивающего преобразования (поочередного счёта);

* АЦП поочередных приближений (кодоимпульсный АЦП).

3. По типу преобразования:

* преобразователь напряжения в код;

* преобразователь частоты в код;

* преобразователь Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице. времени в код;

* преобразователь угла в код.

Устройство АЦП.

В состав АЦП входят:

* цифровое устройство (счетчик, регистр);

* устройство сопоставления (компаратор) аналогового сигнала с кодом сигнала на выходе цифрового устройства;

* ЦАП, для преобразования кода сигнала с цифрового устройства в аналого­вый сигнал.

Устройство поясняется на схеме:

Рис. 7 Устройство АЦП

Условное Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице. обозначение АЦП.

АЦП могут создаваться как на базе набора микросхем, так и в виде отдельной микросхемы. К примеру: 240 серия включает 6 ИМС, 252 серия – 7 ИМС, и т.д.

Обозначение на схемах:

Рис. 8 УГО АЦП

Маркировка микросхем: К 572 ПВ 1 - 12 разрядная где: П - преобразователь, В - аналог-код.

Принцип деяния АЦП.

На входе АЦП действует одно Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице. изменяющееся напряжение U=f(t0, P, V, и т.д.).

Каждому значению напряжения на входе будет соответствовать n-разрядное двоичное число. (Аналогично рассмотренной выше таблицы. Только вход и выход изменяются местами). При всем этом АЦП схематично можно представить последующим образом:

Рис. 9 Схематичное изображение АЦП

Сама процедура аналого-цифрового преобразования Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице. входных непрерывных сигналов, поступающих на вход АЦП, представляет собой преобразование непрерывной функции U=f(t0, P, V, и т.д.), описывающей начальный сигнал, в последовательность чисел U(tk), k=0, 1, 2,…, отнесенных к неким фиксированным моментам времени.

В большинстве случаев эта процедура делится на две самостоятельные операции.

Рис. 10 Дискретизация сигнала

1-ая из Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице. их именуется дискретизацией и состоит в преобразовании непрерывной функции U=f(t0, P, V, и т.д.) в непрерывную последовательность Ug(tk). Осуществляется она методом повторяющегося через время Т подключения аналогового датчика ко входу АЦП с помощью коммутатора аналогового сигнала. (В качестве коммутатора можно использовать аналоговый ключ, изменяющий свою Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице. проводимость под действием управляющих импульсов опроса U0. При всем этом на выходе ключа появляется последовательность импульсов Ug(tk), величина которых пропорциональна значениям непрерывного сигнала U=f(t0, P, V, и т.д.) (Рис 10). Если зависимость U(t) — функция с ограниченным диапазоном, то согласно аксиоме Котельникова эта функция может Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице. быть на сто процентов восстановлена по ее отсчетам при условии, что период дискретизации Т удовлетворяет соотношению

где ширина диапазона сигнала U(t).

Данное соотношение является основой для выбора периода t.)

2-ая операция именуется квантованием и заключается в преобразовании непрерывной последовательности ug(tk) в дискретную U(tk). (При всем этом Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице. преобразуемый сигнал представляется в виде двоичного кода

где xi = 0,1;

n—число разрядов кода на выходе АЦП;

A—масштабный коэффициент (квант амплитуды).

При квантовании весь спектр конфигурации амплитуды аналогового сигнала, именуемый шкалой, делится на равные части (шаги, кванты).

Так как дискретность отсчета функции U(tk) в этом случае составляет один квант А Схема ЦАП с суммированием напряжением на резисторной матрице., напряжения U(tk) и U′(tk) оказываются неодинаковыми, их связывает соотношение

где — погрешность квантования.)

В итоге выполнения процедуры аналого-цифрового преобразования на выходе АЦП с периодом дискретизации Т формируются поочередные либо (и) параллельные n - разрядные кодовые композиции.

Разглядим схемы и работу АЦП уравновешенных преобразований и последо­вательных приближений.


sharovaya-molniya-rasskazi-i-esse-stranica-16.html
sharovaya-molniya-rasskazi-i-esse-stranica-3.html
sharovaya-molniya-referat.html