Desktop / Лекции / Лек_18

6. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СИГНАЛОВ

6.1. Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП)

Обобщённая структура:

U_ВЫХ = кU_ОП(а_n2^-1 + а_n-12^-2 +…+ а₁2^-n),

к – коэффициент пропорциональности;

U_ОП – опорное (эталонное) напряжение;

а_n,…,а₁ – значения разрядов n-разрядного двоичного входного набора.

Матрица с взвешенными резисторами:

При нулевом входном наборе токи в ветвях матрицы:

I_n-1 = U_ОП/R, I_n-2 = U_ОП/2R = I_n-1/2, …, I₀ = I_n-1/2^n-1.

Матрица R-2R:

При нулевом входном наборе токи в ветвях матрицы:

I_n-1 = U_ОП/2R, I_n-2 = I_n-1/2, …, I₀ = I_n-1/2^n-1.

У ГО ЦАП: Выход усилителя:

6.2. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП)

АЦП последовательного счёта:

N₂ = (t₁ – t₀)F_T = 2ⁿu_ВХ(t₀)/U_MAX

Параметры ЦАП:

• длительность цикла преобразования Т_Ц = 2ⁿ/F_T;

• частота следования отсчетов входного сигнала f_Д = 1/T_Ц = F_T/2ⁿ;

• ширина спектра входного сигнала F_C  f_Д/2 = F_T/2ⁿ⁺¹ .

Пример: F_T = 10 МГц, n = 12 F_C  10⁷/2¹³  1,22 кГц

А ЦП последовательного приближения:

Диаграмма:

Подключение старшего (первого) триггера РПП (10…0₂ = 0,5 от 11…1₂):

U_ЦАП = U₁ = 0,5U_max.

Подключение второго триггера РПП (х10…0 = 0,5 от х11…1 = 0,25 от 11…1):

U_ЦАП = U₁ + 0,5U₁ = 0,25U_max + 0,5U_max = 0,75U_max.

Подключение k-го триггера РПП: U_ЦАП,k = U_ЦАП,k-1 + U_max/2^k (k = 1, 2, …, n).

U_ВХ = . Длительность цикла: Т_Ц = n / F_T.

Пример: F_T = 10 МГц, n = 12. F_О = 10⁷/12  830 кГц. F_С  415 кГц.

АЦП параллельного действия:

В ход шифратора: 0…01…1 Т_Ц = 1/F_Т F_С  F_Т/2.

U_ВХ<U_iЭТ U_ВХ>U_iЭТ