40. Автоколебательный режим в следящих ацп. Причины его возникновения, влияние гистерези­са. Способы устранения автоколебательного режима.

В случае возникновения автоколебаний под влиянием помехи последний, а иногда и предпоследний разряды переключаются и становятся недостоверными, особо заметно это в многоразрядных АЦП ( N>10, опорное напряжение невелико)

Для исключения режима автоколебаний приходится искусственно вводить зону нечувствительности для выполнения условия S>0,5z, где S-разрешающая способность, z-цена деления преобразователя. Практически это реализуется в следящем АЦП введением специального гистерезиса, т.е. зоны нечувствительности компаратора, или смещения пороговых уровней компаратора внешними источниками напряжений.

Типовое значение гистерезиса 4h. 2 последних разряда автоматически становятся недостоверными, но автоколебаний не будет.

В особых случаях, когда важен не сам отсчет, а факт обнаружения какого-либо события, гистерезис может достигать 64 h.

В связи с этим при определении значения вводимого гистерезиса нужно оценивать целесообразность потери младших разрядов.

41. Интегрирующие циу. Сетевая помеха и ее проявление в интегрирующих циу. Достоинства и недостатки интегрирующих циу.

Интегрирующие АЦП–наиболее точные АЦП с высокой разрядностью. Большую разрядность могут иметь только дельта-сигма АЦП, которые тоже являются интегрирующими, но выделяются в отдельный класс преобразователей (до 24 разрядов + 1 знаковый). Интегрирующие АЦП имеют высокий коэф-т ослабления синфазного сигнала и явл-ся самыми помехоустойчивыми из всех известных АЦП.

2 класса: 1) интегральные преобразователи; 2) Σ-∆ АЦП.

Все интегрирующие АЦП имеют высокую помехозащищенность и являются основным типовым элементом в зонах с повышенными шумами и помехами (цеховые условия, сварочные агрегаты).

Такие свойства обусловлены тем, что входной сигнал с помехой интегрируется достаточно длительное время, за которое помехи друг друга компенсируют. Происходит это вследствие 3ех основных причин:

1)помехи носят переменный характер;

2)выброс помехи одного знака встречается на большом промежутке времени практически столько раз, сколько помеха другого знака;

3)Помехи значительные встречаются намного реже, чем маленькие.

t

Интегрирующие АЦП позволяют реализовать высокую точность при сравнительно низком быстродействии, лучшими считаются отеч. образцы интегрирующих вольтметров (ВК7-27, fвх max до 20кГц.

Многие ЦИУ измеряют практически мгновенное значение входных величин:

При повышении чувствительности ЦИУ, т.е. при повышении отношения Uxпомехи/Uнечувствит, влияние помехи резко снижает точность. Это серьезное препятствие при создании ЦИУ, обладающих одновр-но высокой точностью и высокой чувств-тью. Наиболее значимой помехой считается сетевая помеха (50Гц) и ее производные, поэтому частоту ГТИ рекомендуется выбирать кратной 50 Гц , в этом случае КОСС будет максимальным.

Спектр такой помехи имеет линейчатый характер: мощность её сконцентрирована на основной частоте fпит и кратных ей частотах высших гармоник fпитк=k*fпит, где k>1 – целое число, номер гармоники. Для подавления такой помехи необх-мо, чтобы АЧХ ЦИУ имела значение, близкое к нулю, в узких частотных областях, располагающихся вблизи частот основной и высших гармоник сетевого напряжения.

В диапазоне же частот полезного сигнала АЧХ фильтра должна иметь постоянное, желательно большое значение, а его ФЧХ должна быть линейной.

Достоинства интегрирующих преобразователей:

1)простота (не нужно УВХ), 2) в ЦИУ с разрядностью не выше 10 не нужны прецизионные элементы; 3) эти преобразователи очень удобны при построении фазочувствительных структур (фазочувствительных детектиров сигналов переменного тока (что очень удобно при измерении параметров электрических цепей – R,C,L))

4) большой КОСС при правильном использовании (до 120-140дБ) 5) выполнение фактически логометрического преобразования, что обеспечивает нечувствительность результата к определенному неинформативному параметру ( старение элементов не имеет значение), 6. На базе интегрирующих преобразователей легко выполнить различные функциональные узлы, что удобно при построении цифровых сигнальных процессоров.

Недостатки:

1) низкое (относительно) быстродействие;

2) заметное снижение подавления помехи при колебаниях её частоты.