30)Параллельные ацп.

1.Параллельные АЦП прямого преобразования, содержат по одному компаратору на каждый дискретный уровень входного сигнала. В любой момент времени только компараторы, соответствующие уровням ниже уровня входного сигнала, выдают на своём выходе сигнал превышения. Сигналы со всех компараторов поступают либо прямо в параллельный регистр, тогда обработка кода осуществляется программно, либо на аппаратный логический шифратор, аппаратно генерирующий нужный цифровой код в зависимости от кода на входе шифратора. Данные с шифратора фиксируются в параллельном регистре.

2.Параллельные АЦП прямого преобразования — самые быстрые, но обычно имеют разрешение не более 8 бит, так как влекут за собой большие аппаратные затраты ( компараторов). АЦП этого типа имеют очень большой размер кристалла микросхемы, высокую входную ёмкость, и могут выдавать кратковременные ошибки на выходе.

31)Последовательно-Параллельные ацп.

сохраняя высокое быстродействие позволяют значительно уменьшить количество компараторов (до , где n — число битов выходного кода, а k — число параллельных АЦП прямого преобразования), требующееся для преобразования аналогового сигнала в цифровой (при 8-ми битах и 2-х АЦП требуется 30 компараторов). Используют два или более (k) шага-поддиапазона. Содержат в своем составе k параллельных АЦП прямого преобразования. Второй, третий и т. д. АЦП служат для уменьшения ошибки квантования первого АЦП путем оцифровки этой ошибки. На первом шаге производится грубое преобразование (с низким разрешением). Далее определяется разница между входным сигналом и аналоговым сигналом, соответствующим результату грубого преобразования (со вспомогательного ЦАП, на который подаётся грубый код). На втором шаге найденная разница подвергается преобразованию, и полученный код объединяется с грубым кодом для получения полного выгодного цифрового значения. АЦП этого типа медленнее параллельных АЦП прямого преобразования, имеют высокое разрешение и небольшой размер корпуса. Для увеличения скорости выходного оцифрованного потока данных в параллельно-последовательных АЦП прямого преобразования применяется конвейерная работа параллельных АЦП.

32)ЦАП.

ЦАП предназначены для создания выходной аналоговой величины, соответствующей цифровому коду, поступившему на вход преобразователя.

Каждый из аналоговых ключей K₀ … K_{N -1} может находиться в одном из двух состояний: закрытом или открытом.

Рис. 83. Простейший ЦАП с весовыми резисторами на входе

Сопротивление резисторов соседних разрядов отличаются в 2 раза. Выходное напряжение ЦАП является функцией полного сопротивления резистивной матрицы которое в свою очередь определяется состояниями ключей.

, где

, a K = [1, 0].

Выбрав E_on, R, R_oc таким, чтобы было справедливо равенство

получим ЦАП имеющий 2^N состояний.

Точность такого преобразователя определяется разбросом и стабильностью параметров резисторов матрицы, аналоговых ключей.

Параметры цап

Относительная разрешающая способность определяется как величина обратная числу уровней квантования

Абсолютная разрешающая способность – численно равна шагу квантования

,

где D U_пш – напряжение полной шкалы, соответствующее максимальному выходному напряжению, 2^N – 1 – количество ступеней квантования.

Абсолютная погрешность преобразования d_пш показывает максимальное отклонение выходного напряжения в конечной точке реальной характеристики преобразования от идеальной характеристики

Нелинейность преобразования ЦАП d_лн определяет максимальное отклонение реальной ХП от идеальной.

Дифференциальная нелинейность преобразования ЦАП – d_диф.лн численно равна максимальной разности двух соседних шагов квантования.

d_диф.лн = D U_{вых 2} – D U_{вых 1}

Максимальная частота преобразования f_пр – наибольшая частота смены входных кодовых наборов.

33)Генераторы импульсов. Различные схемы реализации. Генераторы импульсов с кварцевой стабилизацией частоты.

Генератор тактовой частоты (генератор тактовых импульсов) генерирует электрические импульсы заданной частоты (обычно прямоугольной формы) для синхронизации различных процессов в цифровых устройствах — ЭВМ, электронных часах и таймерах, микропроцессорной и другой цифровой технике. Тактовые импульсы часто используются как эталонная частота — считая их количество, можно, например, измерять временные интервалы.

В генераторе по схеме на рисунке 2 длительность импульсов можно регулировать переменным резистором R2 (скважность изменяется от 1,5 до 3), а частоту - резистором R1. Например, в генераторе с С1==0,1 мкф при исключении резистора R2 только резистором R1 частоту генерируемых импульсов можно изменять от 8 до 125 кГц. Для получения другого диапазона частот необходимо изменить емкость конденсатора С1.

Широкое изменение частоты генерируемых импульсов (около 50 тысяч раз) обеспечивает устройство, собранное по схеме на рисунке 3. Минимальная частота импульсов здесь около 25 Гц. Длительность импульсов регулируют резистором R1. Частоту следования можно определить по формуле: f=1/(2R1C1)  f - частота Гц, R1 - сопротивление Ом, С1 - ёмкость фарад.

Иногда от задающего тактового генератора требуется более высокая стабильность частоты, чем это может обеспечить микросхема таймера. В этом случае можно воспользоваться необычной схемой включения, в которой для стабилизации применен кварцевый резонатор. Конденсатор С1 служит для точной подстройки частоты. Монтаж этой схемы надо выполнять с выводами у деталей минимальной длины.