Преобразователи напряжения – частота (ПНЧ)

На базе преобразователей напряжение-частота (ПНЧ) могут быть построены интегрирующие АЦП, обеспечивающие относительно высокую точность преобразования при низкой стоимости. Существует несколько видов ПНЧ. Наибольшее применение нашли ПНЧ с заданной длительностью выходного импульса. Структурная схема такого ПНЧ приведена на рис. 17.

Под действием положительного входного сигнала U_вх напряжение U_и на выходе интегратора И уменьшается. При этом ключ S разомкнут. Когда напряжение U_и уменьшится до нуля, компаратор К переключается, запуская тем самым одновибратор. Одновибратор формирует импульс стабильной длительности Т_и, который управляет ключем. Последовательность этих импульсов является выходным сигналом ПНЧ. Ключ замыкается и ток I_оп в течение Т_и поступает на вход интегратора, вызывая увеличение выходного напряжения интегратора. Далее описанный процесс снова повторяется.

Импульсы тока I_оп уравновешивают ток, вызываемый входным напряжением U_вх. В установившемся режиме

Отсюда следует , где U_вх.ср - среднее значение входного напряжения за период Т. Точность преобразования определяется точностью установки опорного тока I_оп, точностью выдержки длительности импульса одновибратора Ти, а также точностью резистора R. Емкость конденсатора интегратора не оказывает влияния на частоту ПНЧ.

ПНЧ преобразует входное напряжение в унитарный код. Для его преобразования в двоичный позиционный можно использовать счетчик. Схема интегрирующего АЦП на базе ПНЧ приведена на рис. 18. Двоичный счетчик подсчитывает число импульсов, поступивших от ПНЧ за период Т_отсч=1/f_отсч, задаваемый отсчетными импульсами, которыми содержимое счетчика заносится в выходной регистр-защелку. Вслед за этим происходит обнуление счетчика. Число импульсов n, подсчитанных счетчиком за время Т_отсч,

Здесь U_вх.ср - среднее значение входного напряжения за весь период Т_отсч.

Можно заметно повысить точность ПНЧ, если вместо одновибратора включить тактируемый импульсами стабильной частоты D-триггер. Несложно убедиться (см. рис. 16), что в этом случае ПНЧ превращается в однобитный сигма-дельта модулятор.

Классификация ЦАП

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) предназначен для преобразования числа, определенного, как правило, в виде двоичного кода, в напряжение или ток, пропорциональные значению цифрового кода. Схемотехника цифро-аналоговых преобразователей весьма разнообразна. Кроме этого, ИМС цифро-аналоговых преобразователей классифицируются по следующим признакам:1. По виду выходного сигнала: с токовым выходом и выходом в виде напряжения;2. По типу цифрового интерфейса: с последовательным вводом и с параллельным3. вводом входного кода;4. По числу ЦАП на кристалле: одноканальные и многоканальные;5. По быстродействию: умеренного и высокого быстродействия.

⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒

Поделиться:

Читайте также:

V2: Внутренние силы и напряжения
V2: Крутящий момент. Деформации и напряжения
V2: Напряжения в поперечном сечении балки
V2: Продольная сила. Напряжения и деформации
Алгебраическая сумма падений напряжения на потребителях замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС источников, содержащихся в нем.
Амплітуда, період і частота коливань.
АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Аналого-цифровые преобразователи.
В какой последовательности необходимо выполнять технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения?
В качестве источника опорного напряжения выбираем стабилитрон типа 1N4744A

Воспользуйтесь поиском по сайту: