4. Динамическая погрешность:
.
Динамическая погрешность вызвана тем, что последующее переключение устройства происходит быстрее, чем окончательное установление.
При
динамическая погрешность равна нулю.
5. Максимальная амплитуда шума – среднеквадратичное значение шума – величина, показывающая насколько зашумлен выходной сигнал.
6. Температурные погрешности (коэффициента нелинейности, смещения нуля и так далее).
7. Чувствительность к нестабильности источника питания (к опорному напряжению).
АЦП.
АЦП – преобразователи входного аналогового сигнала в выходной цифровой сигнал.
АЦП делятся на классы и типы:
I. Ацп мгновенного значения.
1. Ацп параллельного типа.
Если
,
то на выходах всех компараторов мы
получим ноль. При повышении
компараторы будут включаться (срабатывать)
постепенно: то есть, сначала включится
первый компаратор, затем – второй и так
далее, до тех пор, пока не будут срабатывать
все 4 компаратора:
Напомним, что подобную таблицу мы наблюдали у приоритетного шифратора.
На входы верхнего компаратора подается входное напряжение и . На входы других компараторов подается входное напряжение и напряжение с резистивного делителя.
+ АЦП данного типа обладают максимальным быстродействием.
– АЦП данного типа, как правило, малоразрядны.
Для
повышения разрядности, нужно уменьшить
шаг между напряжениями
и
и так далее. Но, бесконечно уменьшать
шаг нельзя: если шаг будет совсем
маленьким, то возникнет неопределенность,
за счет того что собственная величина
смещения будет больше величины напряжения
порога.
(неопределенность,
недопустимая ситуация)
Мы рассмотрели 2х-разрядный АЦП. Обычно изготавливают 8-разрядные АЦП.
2. Ацп последовательного типа.
Такие АЦП еще называют АЦП мгновенного значения (они оцифровывают мгновенное значение входного напряжения).
ГТИ – генератор тактовых импульсов
УВХ – устройство выборки-хранения.
Счетчик считает количество импульсов, сформированных ГТИ.
Простейшее УВХ:
Конденсатор сохраняет напряжение.
УВХ позволяет запомнить состояние входного сигнала на определенном этапе.
Допустим,
мы хотим оцифровать напряжение в момент
времени
:
Когда
,
компаратор переключится, замкнется ГТИ
и в счетчике запомнится предыдущее
состояние. В момент времени
произойдет переключение компаратора.
Код на выходе прямо пропорционален входному напряжению.
Для повторного запуска системы необходимо сбросить счетчик.
АЦП мгновенного значения оцифровывает входное напряжение в каждой конкретной точке. Точность данного АЦП определяется шагом квантования высотой одной ступеньки (или, по-другому ЕМР единицей младшего разряда (по-английски LSB low significant bit)), а быстродействие обратно пропорционально ЕМР.
Уравнение преобразования:
где
количество
итераций,
шаг
квантования.
Время преобразования:
где
частота тактового генератора.
Важно отметить, что время преобразования такого АЦП зависит от величины входного напряжения (то есть, чем больше уровень входного напряжения, тем дольше мы будем добираться до высоты данного уровня).