4. Классификация циу. Циу прямого и уравновешивающего преобразования. Основные способы преобразования непрерывных аналоговых величин в цифровые.
Классификацию ЦИУ можно проводить по различным признакам(т.к. единой классификации не существует):
-используемый метод преобразования
-вид входной величины(электрическая, неэлектрическая)
-конструкции самого сложного узла
- по наличию или отсутствию общей ОС
- по используемому коду
-по особенностям построения отдельных узлов.
Клас-ю целесообразно проводить по структурным особенностям ЦИУ. Наиб. существенным явл-ся деление по используемому методу преобр-я
1)ЦИУ прямого преобразования - структура ЦИУ имеет последовательное включение преобразователей без общей ОС:
Возможна только
местная ОС, она может быть у всех
преобразователей, но не может быть общей
ОС. k-коэффициент
передачи, у каждого преобразователя он
может быть разным. Суммарный коэф-нт
передачи:
.Быстродействие
такой структуры опред-ся суммой задержек
на каждом преобразователе, а погр-сть
преобразования =сумме погрешностей Рi.
Быстродействие max.
По способу преобразования конкретной входной величины ЦИУ прямого преобразования делятся на:
а) ЦИУ временного преобразования - входная величина преобразуется во временной интервал, длительность которого пропорциональна этому значению. Затем длительность этого интервала заполняется импульсами генератора опорной частоты и подсчитывается счетчиком, получается выходной код.
б) ЦИУ частотного преобразования-входная величина преобразуется либо в частоту, либо в частоту следования импульсов, она изменяется за фиксированный временной интервал – это и есть отсчет вх-й величины.(ПНЧ 1108ПП1 или ПЧН)
в) ЦИУ числоимпульсного преобразования-входная величина преобр-ется в конкретное кол-во импульсов в унитарном или единичном коде.
г) ЦИУ амплитудного преобразования (// АЦП)-значение входной величины определяется по сравнению с набором опорных напряжений, с помощью компараторов. Если в каждом разряде поставить компаратор, сравнивающий Uвх и эталонное напряжение, то такое сравнение можно выполнить за 1 такт тактовой частоты. Место положение верхнего сработавшего – отсчет. Самый быстрый из известных.
д) ЦИУ пространственного преобразования-входная величина преобразуется в перемещение специальной метки по специальному кодирующему диску. Местоположение считывается.
2) ЦИУ с наличием общей ООС, в которой исп-ся так называемый обратный преобразователь:
На выходе
сравнивающего устройства будет разность
.
Аналоговая величина
-выделяется
эквивалент входного кода вn-разрядном
разрешении(дискретизации) при конкретном
.
Погрешность преобразования такой
структуры(основная):
.
Коэф-нт передачи такого устройства
опред-ся :
,где
γ→1. Быстродействие таких уст-тв резко
сниж-ся за счет влияния ОС установления
переходных пр-сов.
ЦИУ уравновешивающего типа
Основной признак – развитие процесса преобразования во времени (уравновешивание)
ЦИУ уравновешивающего преобразования делятся на:
1)последовательного во времени: а)развертывающего; б) следящего
2)парал-но-последвательного во времени: а)развертывающего; б)следящего
В группе уравновешивающего разверт-го преобр-я возможны след. алг-мы:
1) двоично-взвешенного преобразования
2) развертывающего пилообразного компенсирующего напряжения
3) ступенчато нарастающего компенсирующего напряжения
4) экспоненциального приближения