63. Параллельные ацп.

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) представляют собой устройства для автоматического преобразования аналоговых величин в числовые значения кодов. Обычно входной величиной является напряжение, это объясняется тем, что промышленность выпускает интегральные схемы АЦП для преобразования напряжений.

Процедура АЦП преобразования представляет собой преобразование непрерывной функции напряжения в последовательность чисел , где n=1,2,3….

Структурная схема параллельного АЦП приведена на рисунке 24.4, она состоит из линейки резисторов, источника эталонного напряжения и линейки компараторов. Резисторы образуют многоуровневый делитель. При подаче на инвертирующие входы компараторов входного сигнала на выходе компараторов получим квантованный сигнал в унитарном коде, который с помощью приоритетного шифратора преобразуется в двоичный код или в двоично-десятичный.

Рисунок 24.4 - Структурная схема параллельного АЦП

Дискретизация происходит за счет подачи тактирующего сигнала на вход С, с приходом которого код появляется на выходе дешифратора. Время преобразования составляет период следования тактирующих импульсов. Тактирующие преобразователи являются самыми быстрыми и могут работать с частотой дискретизации свыше 100 МГц. Максимальная частота ограничена задержкой в срабатывании компараторов. Основной недостаток - большое количество резисторов и компараторов. Что сказывается на геометрических размерах микросхемы. Кроме того, потребляемая ими мощность превышает несколько милливатт, что ограничивает их применение в аппаратуре с автономным питанием.

64. Ацп последовательного счета.

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) представляют собой устройства для автоматического преобразования аналоговых величин в числовые значения кодов. Обычно входной величиной является напряжение, это объясняется тем, что промышленность выпускает интегральные схемы АЦП для преобразования напряжений.

Процедура АЦП преобразования представляет собой преобразование непрерывной функции напряжения в последовательность чисел , где n=1,2,3….

АЦП последовательного счета, структурная схема рисунок 24.5, содержит ЦАП в цепи обратной связи. Напряжение с выхода ЦАП сравнивается с преобразуемым входным напряжением с помощью компаратора. Работа схемы начинается с приходом пускового импульса.

Рисунок 24.5 - Структурная схема АЦП последовательного счета

Импульсы от генератора тактовых импульсов (ГТИ) поступают на вход реверсивного счетчика. Если , то схема управления вырабатывает сигнал на суммирование входящих импульсов. В результате последовательного увеличения выходного кода D счетчика, который управляет работой ЦАП, происходит последовательное ступенчатое увеличение напряжения ЦАП до тех пор, пока не выполнится условие , после чего схема управления установит сигнал на прекращение счета. Процесс преобразования показан на диаграмме работы АЦП последовательного счета (рисунок 24.6).

Рисунок 24.6 - Диаграмма работы АЦП последовательного счета

Из диаграммы видно, что время преобразования, определяемое количеством тактовых импульсов, зависит от уровня входного сигнала. При числе двоичных разрядов счетчика N и периоде генератора тактовых импульсов Т максимальное время преобразования составит

. (24.7)

Низкое быстродействие является существенным недостатком.