Основные параметры АЦП

Статические параметры:

- разрешающая способность - величина, обратная максимальному числу кодовых комбинаций на выходе АЦП. 1/2^N. Выражается в процентах, разрядах, децибелах и характеризует точность АЦП;

- погрешность полной шкалы δ _п.ш - относительная разность между реальным и идеальным значениями предела шкалы преобразований. Прямая соответствует идеальному преобразованию;

- нелинейностьδ_л - определяет максимальное отклонение реальной характеристики преобразования от оптимальной. Оптимальная определяется эмпирически так, чтобы минимизировать погрешность преобразований. Точность определяется нелинейностью и нелинейностью полной шкалы.

Динамические параметры:

- максимальная частота дискретизации (преобразований) - наибольшая частота, с которой происходит образование выборочных значений сигнала и при которой параметры АЦП не выходят за заданные пределы. Измеряется числом выборов в секунду;

- время преобразования - время, отсчитываемое от начала импульса дискретизации (преобразований) до появления на выходе устойчивого кода, который соответствует данной выборке. Для АЦП последовательного действия или двойного интегрирования время преобразования является переменной и зависит от значения входного сигнала. Для параллельных АЦП и АЦП последовательного приближения время преобразования является постоянным.

8. Аналого-цифровые преобразователи: назначение, основные характеристики. АЦП последовательного счета. (стр2)

Работа схемы: на многоразрядный счетчик, разрядность которого равна разрядности АЦП, поступают импульсы от тактового генератора, который запускается в момент выборки входного аналогового сигнала Uвх. Сигналы со счетчика поступают на ЦАП, который формирует ступенчато нарастающее напряжение. В момент t1, когда напряжение на выходе ЦАП станет равным входному, компаратор выдает сигнал, который останавливает работу счетчика, при этом одновременно происходит запись цифрового кода в буквенный регистр и выдача цифрового кода. После этого необходимо сбросить АЦП в исходное состояние, тем самым подготавливая его к дальнейшей работе. Максимальное время преобразования t^max_преобр=τ*2^N, где N - разрядность выходного кода, 2^N - количество возможных кодов, τ - длительность одной "ступеньки". τ равняется периоду импульсов тактового генератора. τ =1/fген.

Недостатки:

- время преобразования с увеличением разрядности значительно растет;

- точность АЦП зависит от точности ЦАП, а также от чувствительности компаратора.

9. Аналого-цифровые преобразователи: назначение, основные характеристики. АЦП поразрядного уравновешивания.

1 часть вопроса в билете №8.

АЦП поразрядного уравновешивания:

1 - схема управления.

2 - запоминающий регистр.

3 - ЦАП.

Уравновешивание происходит, начиная со старшего разряда. N - разрядность АЦП.

Работа схемы: схема управления формирует пробные коды, которые через промежуточный регистр поступают на входы ЦАП, выход которого сравнивается с входным аналоговым сигналом. В исходном состоянии все разряды регистра равны нулю. Это осуществляется при помощи сигнала "пуск". Затем в самом старшем разряде устанавливается единица. Если напряжение ЦАП меньше, чем Uвх, то схема управления формирует команду для регистра запомнить единицу в старшем разряде и установить единицу в N-1 разряде. Если напряжение на выходе ЦАП больше, чем Uвх, то подается команда запомнить в старшем разряде нуль, а в N-1 - единицу и т.д. для каждого разряда.

Достоинство: высокая точность.

31. Недостаток: относительно большое время преобразования. Для преобразования нужно N тактов.
10. Аналого-цифровые преобразователи: назначение, основные характеристики. АЦП параллельного действия.

1 часть вопроса в билете №8.