Динамические параметры цап

В радиоэлектронной аппаратуре, системах сбора и обработки данных ЦАП работают при непрерывно изменяющихся значениях кодов на входах. Понятно, что считывание информации с выхода ЦАП должно производиться после окончания всех переходных процессов в нем. Только в таком случае можно получить точность, на которую рассчитан ЦАП, и быстродействие системы или аппаратуры определяется временем переходных процессов ЦАП, его быстродействием. По этой причине динамические параметры ЦАП во многом определяют производительность обработки информации.

Время установления выходного сигнала — время от момента изменения кода на входах ЦАП до момента, когда значение выходной аналоговой величины отличается от Рис.2. Выходной сигнал ЦАП при скачкообразном изменении сигнала на входе и возврате в исходное состояние. 1-переходной процесс апериодический, 2- переходной процесс имеет колебательный характер.

установившегося на заданную величину (рис.2). В зависимости от типа ЦАП это может быть время установления выходного тока или время установления выходного напряжения . В большинстве случаев приводится время установления при скачкообразном изменении входного кода от минимального до максимального значения или наоборот, когда выходная аналоговая величина отличается от установившегося значения не более 0,5 ЕМР в ту или другую сторону. Отсчет времени обычно ведется от момента достижения входным уровнем 0,5 амплитуды. Будем считать, что входной логический сигнал достигает значения 0,5 амплитуды в нулевой момент времени. На рис.2 интервал времени t1 от начала координат до момента, когда кривая выходного сигнала в последний раз пересекает одну из границ зоны, ограниченной —0,5 ЕМР и +0,5 ЕМР.

Время задержки распространения — время от момента достижения входным уровнем половины амплитуды до момента достижения выходной аналоговой величиной половины установившегося значения (на рис.2. не показано). Наряду с этим параметром может использоваться время задержки — время от момента изменения кода до момента, когда выходная аналоговая величина достигает 0,1 установившегося значения.

Время нарастания — время, за которое выходная аналоговая величина изменяется от О,1 до 0,9 установившегося значения (время на рис. 2).

Скорость нарастания—отношение приращения аналоговой выходной величины ко времени , за которое произошло это приращение.

Время переключения — время от момента изменения входного кода до момента достижения выходной аналоговой величины 0,9 установившегося значения.

Указанные характеристики ЦАП сильно зависят от характера переходного процесса (рис.2, кривые 1,2). При апериодическом переходном процессе динамические характеристики получаются лучше, чем при колебательном. Добиться апериодического переходного процесса можно коррекцией операционного усилителя, который обычно устанавливается на выходе ЦАП.

К динамическим характеристикам можно отнести и импульсные помехи, возникающие на выходе ЦАП при его работе в режиме непрерывной смены значений входного кода. Это выбросы (всплески или провалы) выходного сигнала в момент изменения значения входного кода. Критерием выброса является величина колебательной энергии, пропорциональной площади выброса с учетом «знака» площадей полуволн. Часто выброс характеризуется амплитудой и длительностью. Причиной возникновения выбросов является несовпадение во времени моментов переключения отдельных разрядов, вследствие чего в некоторый момент времени оказывается выключенным или включенным число разрядов, не соответствующее входному коду. Считается, что самая неблагоприятная ситуация с этой точки зрения возникает при изменении входного кода, когда переключается максимальное число разрядов, например при изменении кода от 0,1...1 до 10...0. В этом случае выброс может достигать половины максимальной выходной аналоговой величины. Его амплитуда может быть любой полярности в зависимости от опережения или запаздывания включения старшего разряда относительно выключения младших разрядов.