4.2.3.Основні параметри і характеристики цап.
Основними параметрами ЦАП є число розрядів вхідного цифрового коду, роздільна здатність, похибки перетворення, діапазон вихідних сигналів, динамічні параметри.
Тип мікросхеми |
Розрядність n |
Максимальне відхилення δлд, % |
Час установлення tуст, мкс |
Технологія |
К427ПА4 К572ПА2 КМ1118ПА1 К1108ПА3 КМ1148ПА1 |
16 12 8 8 10 |
0,0015 0,025 0,75 0,5 0,75 |
20 15 0,02 0,05 1 |
КМОН Біполярна Біполярна Біполярна Біполярна |
Число розрядів n вхідного коду для різних типів ЦАП дорівнює від восьми до шістнадцяти.
Діапазон зміни вихідної напруги (без урахування знака) коливається в межах
UВИХ
max
= UОП
(1 - 2
),
якщо n = 10, UОП = 10В, то UВИХ max ≈ 10В.
Роздільна здатність h характеризується мінімальним квантом вихідної напруги, який відповідає зміні вхідного коду на одиницю молодшого розряду:
h
=
≈ 10мВ
для попереднього прикладу.
Абсолютна похибка перетворення δА – відхилення вихідної напруги від розрахункової в кінцевій точці характеристики перетворення. Типова похибка ЦАП не перевищує ±1/2 молодшого розряду.
Нелінійність δЛ – максимальне відхилення реальної характеристики перетворення від теоретичної (прямої лінії, що з’єднує точку нуля і мінімального вихідного сигналу).
Диференціальна нелінійність δД – максимальне відхилення різниці двох аналогових сигналів сусідніх кодів від значення молодшого розряду.
Параметри δА δЛ δД виражаються в частках молодшого розряду або у відсотках від повної шкали вихідної напруги.
Час установлення tуст – інтервал часу від подачі вхідного коду до до моменту досягнення вихідним сигналом сталого значення із заданою похибкою. Цей час визначає загальну швидкодію ЦАП.
Реалізуються ЦАП у вигляді гібридних і напівпровідникових мікросхем. Більшість мікросхем ЦАП – напівпровідникові, функціонально закінчені. Ряд ЦАП використовують зовнішні джерела опорної напруги і вихідні операційні підсилювачі.
Перспективами розвитку ЦАП є підвищення швидкодії та точності, зручність узгодження з мікропроцесорами, зниження споживаної потужності.
4.3. Аналого – цифрові перетворювачі інформації.
4.3.1. Загальна характеристика ацп.
Аналого – цифрові перетворювачі (АЦП) призначені для перетворення аналогової інформації у цифровий двійковий код.
Звичайно, що аналогова інформація повинна подаватися у вигляді електричної напруги. Аналогова інформація може надходити від датчиків температури, тиску, повороту, переміщення, швидкості і т. ін. застосовують АЦП у мікропроцесорних системах, у цифрових вимірювальних приладах.
Основними параметрами і характеристиками АЦП є:
- число розрядів n вихідного коду;
- роздільна здатність h мінімальний квант вхідної напруги, за якої вихідний код змінюється на одиницю молодшого розряду;
- нелінійність δЛ – максимальне відхилення вихідного коду від розрахункового значення у всьому діапазоні шкали;
- абсолютна похибка перетворення δА – відхилення вихідного коду від розрахункового в кінцевій точці шкали;
- час перетворення tпр – інтервал часу від моменту початку перетворення до появи на виході сталого коду (характеризує швидкодію АЦП, інколи цей параметр називають частотою перетворення);
- діапазон і полярність вхідної напруги, число джерел живлення, струм споживання.
У ЦАП застосовуються такі методи перетворення:
- послідовної лічби;
- порозрядного кодування;
- паралельної дії (зчитування);
- паралельно – послідовні (комбіновані).