- •Курс лекций по Промышленной Электронике
- •Лекция № 1.
- •Все характеристики и параметры усилителей можно разделить на три основные группы:
- •Лекция № 2.
- •1.Схемы включения транзистора. Принцип усиления.
- •2.Рабочая точка. Расчет каскада усиления по постоянному току.
- •Принцип усиления на примере с общей базой.
- •Тепловой ток Iк0– это обратный ток коллекторного перехода. Этот ток обусловлен неосновными носителями заряда.
- •Лекция № 3
- •1. Расчет по постоянному току.
- •2. Расчет по переменному току.
- •Лекция № 4.
- •1. Расчет каскада по переменному току.
- •2. Особенности работы усилителей на низких и высоких частотах.
- •Лекция № 5.
- •1. Схема с общим коллектором.
- •2. Отрицательно обратные связи в уменьшительных каскадах.
- •Лекция №6.
- •1. Усилители мощности низкой частоты (унч).
- •Лекция №7.
- •1. Усилители мощности. Источники стабильного тока.
- •2. Усилители постоянного тока.
- •Лекция №8.
- •Лекция № 9. Операционные усилители
- •Лекция № 10.
- •Лекция № 11.
- •Активные фильтры.
- •Лекция № 12.
- •Лекция № 13.
- •1) За счет особых средств вах (параметрическая стабилизация).
- •2) За счет автоматического регулирования выходного напряжения (компенсационная стабилизация).
- •Лекция № 14.
- •Лекция № 15.
- •Лекция № 16. Электронные узлы на логических элементах.
- •Лекция № 17.
- •Лекция № 18.
- •Лекция №19
Лекция №19
Цифро-аналоговые и аналогово-цифровые преобраователи (ЦАП иАЦП).
ЦАП
Обычно для ЦАП применяется 2 схемы:
1) осн-е на двоично-взвешенных резисторах на входе ОУ (операционный усилитель)
2)осн-е на матрице реисторов R-2R
ЦАП со ввешенными реисторами.
Базовый элемент ОУ.
Рис.19.1
8,10,12….рарядные ОУ
Суммирующий ОУ
Рис.19.2
R1=R
R2=2R
R3=4R
R=8R
Цифровые входы 0 или 1 подаются на баы ключей. Если на входе 1, то транистор открыт и по цепи чере открытый транзистор в существующую точку пост-ет ток, если 0 – транзистор закрыт, тока не поставляет.
Для преобразования двоичного кода в аналоговый сигнал формируют токи пропорциональные весом разряда и существуют те из токов, которые соответствуют не нулевым разрядам. Величина выходного напряжения равняется (пусть на входах везде)
1) Uвых=-Uоп(+++)= -Uоп, где п-разряд
Выходное напряжение пропорционально цифровому ходу на входе.
Резисторы должны быть очень точны, особенного старшего раряда. Относительный ход тока относительно ст-го разряда должен быть не более 1 меньшего разряда.
<
Большое значение имеет температурный коэффициент искажения.
ЦАП с цепочкой R-2R
Нет разброса резисторов, имеются резисторы только двух номиналов R и 2R.
Рис.19.3
Особенность матрицы резисторов в том, что сопротивление резисторов равно R.
Iвх= + + +
Uвых=-A
АЦП
АЦП преобразует аналоговое входное напряжение в пропорц. ему вход. Существует несколько методов АЦП:
1) метод последовательного приближения
2) параллельный метод 3) метод двойного интегрирования
Метод последовательного приближения.
Построен на базе ОУ, работает как компаратор.
Рис.19.4
n- размерность
tпр= , где fтг- частота тактового генератора = 1МГц
n=8
tпр=
fдискр
Метод имеет среднее быстродействие, при сравнении небольших аппаратных затратах.
Параметры АЦП и ЦАП:
1) число разрядов до 24
2) разрешенная способность – линейное изменение выходного напряжения при изменении входа на 1, то есть эта цена одного бита.
Uвх=10В
n=8
10\28=10\256=40мВ
Следовательно, цена одного бита 40мВ
3) время преобразования – время от момента подачи входного сигнала, до момента, когда на выходе устанавливается цифровой сигнал.
Обычно АЦП имеет специальный сигнал – конец преобразования на выходном буфере.
Наибольшую погрешность дает АЦП, если он мало разрядный.
Основные погрешности АЦП.
Рис.19.5
1. Методические погрешности:
Погрешности дискретизации
Погрешность интегральной нелинейности: за счет различных факторов и характеристик ОУ, характеристика отличается от линейной.
Рис.19.6
Погрешность диф-ой нелинейности
Рис.19.7