Сутність роботи та основні характеристики аналого-цифрових перетворювачів (АЦП). Класифікація пристроїв, основні параметри паралельних АЦП, процес перетворення вхідного сигналу в багатоступеневому АЦП. Приклад роботи 8-розрядного двохтактного АЦП.
Аннотация к работе
Курсова робота Сутність аналого-цифрових перетворювачів 1. Загальні відомості Аналого-цифрові перетворювачі (АЦП) є пристроями, що приймають вхідні аналогові сигнали та генерують відповідні їм цифрові сигнали, що придатні для обробки мікропроцесорами та іншими цифровими пристроями. Процедура аналого-цифрового перетворення безперервних сигналів у цифрову форму - є перетворення безперервної функції часу U(t), що описує вхідний сигнал у послідовність чисел {U’(tj)}, j = 0,1,2,…, що віднесені до деяких фіксованих моментів часу. Звичайно для оцінки апертурної помилки використовують синусоїдальний випробувальний сигнал U(t) = Umsinwt, для якого максимальне відносне значення апертурної помилки DUa/Um = wta, як це показане на рис.1 Рис.1. Апертурна помилка Якщо прийняти, що для N-розрядного АЦП з розділом 2-N апертурна помилка не повинна перевищувати шагу квантування, то між частотою сигналу, апертурним часом ta та відносною апертурною помилкою має місце співвідношення 1/2N = wta. Для забезпечення дискретизації синусоїдального сигналу з частотою 100 кГц та помилкою 1% час перетворення повинен бути 25 нс. Вхідна напруга Стан компараторів Виходи Uвх/h К7 К6 К5 К4 К3 К2 К1 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 3 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 4 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 5 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 6 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Підключення приоритетного шифратора безпосередньо до виходу АЦП може призвести до похибки, якщо вхідна напруга змінюється швидко. Цифрові сигнали з виходу АЦП поступають на вихідний регістр та одночасно на вхід 4-розрядного швидкодіючого цифро аналогового перетворювача (ЦАП). У той же час статична похибка перетворювачів цього типу, що залежить від використаного ЦАП, може бути дуже малою, що дозволяє реалізувати роздільну здатність до 18 двійкових розрядів при частоті вибірок до 200 кГц (наприклад, DSP101 фірми Burr-Brown).