Khrabrov

34. Сигма – дельта АЦП.

Своим названием преобразователи обязаны наличию в их конструкции двух блоков: сумматора (обозначение операции - Σ) и интегратора (обозначение операции - ).

Один из принципов, заложенных в такого рода преобразователях, позволяющий уменьшить погрешность, вносимую шумами, а следовательно увеличить разрешающую способность - это усреднение результатов измерения на большом интервале времени.

Основные узлы АЦП - это сигма-дельта модулятор и цифровой фильтр нижних частот. Основная задача сигма-дельта модулятора состоит в том, чтобы оцифровывать не сами выборки входного сигнала VIN , а изменение величины последовательных выборок.

Структурная схема сигма-дельта модулятора первого порядка:

fC 2n fВЫБОРОК

Работа схемы основана на вычитании из входного сигнала VIN величины сигнала на выходе ЦАП, полученной на предыдущем такте работы схемы. Полученная разность интегрируется, а затем преобразуется в код параллельным АЦП невысокой разрядности. Последовательность кодов поступает на цифровой фильтр нижних частот и дециматор.

Преимущества:

•хорошая помехозащищенность;

•малая нелинейность характеристики преобразования вследствие меньшего динамического диапазона работы по сравнению с интегрирующими АЦП;

•номинальная ёмкость конденсатора интегратора значительно меньше, следовательно его легче изготовить из высококачественного диэлектрика .

35. Преобразователь напряжение – частота.

Существует несколько видов ПНЧ. Наибольшее применение нашли ПНЧ с заданной длительностью выходного импульса.

В установившемся режиме:

VIN СР – среднее за период измерения значение входного напряжения.

Двоичный счетчик подсчитывает число импульсов, поступивших от ПНЧ за период отсчета ТS=1/fS. По фронту импульса содержимое счетчика заносится в выходной регистр-защелку, а по уровню - обнуление счетчика. Число импульсов n, подсчитанных счетчиком за время ТS: