9.Преобразователи цап и ацп

Зачастую получаемый непосредственно от источника сигнал представлен в форме непрерывно меняющегося по значению напряжения либо тока (пример: харак­тер электрического сигнала, соответствующий телефонным, телевизи­онным и другим видам сообщений). Для передачи таких сообщений по линии связи или для их обработки могут быть использованы две формы: аналоговая или цифровая. Аналоговая форма предусматривает оперирование всеми значениями сигнала, цифровая форма — отдельными его значениями, представлен­ными в форме кодовых комбинаций.

Преобразование сигналов из аналоговой формы в цифровую выпол­няется в устройстве, называемом аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Тут можно выделить следующие процессы: дискретизацию, квантование, кодирование.

П реобразова­ние в цифровую форму осуществляет­ся над сигналом, представленным в форме меняющегося во времени на­пряжения. Процесс дискретизации заклю­чается в том, что из непрерывного во времени сигнала выбираются отдель­ные его значения, соответствующие моментам времени, следующим через определенный временной интервал Т.

Операция квантования- смысл состоит в округлении значений аналогового напряжения, выбранных в тактовые моменты времени. Как и всякое округление, процесс квантования приводит к погрешности (к ошибкам квантова­ния) в представлении дискретных значений напряжения, создавая так называемый шум квантования.

Кодирование- смысл состоит в следующем: округление значения напряжения, осуществляемое при операции кван­тования, позволяет эти значения представлять числами - номерами соответствующих уровней квантования.

Цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) это устройство для преобразования цифрового кода в аналоговый сигнал по величине, пропорциональной значению кода.

ЦАП применяются для связи цифровых управляющих систем с устройствами, которые управляются уровнем аналогового сигнала. Также, ЦАП является составной частью во многих структурах аналого-цифровых устройств и преобразователей.

ЦАП характеризуется функцией преобразования. Она связывает изменение цифрового кода с изменением напряжения или тока.

Схема ЦАП с суммированием напряжений: триггеры 1 ... n образуют регистр, в который помещаются двоичные числа, предназначенные для перевода в пропорциональные им значения напряжения на выходе. Напряжения с выходов триггеров пере­даются на выход ЦАП через операцион­ный усилитель (ОУ), работающий в режиме взвешенного суммирования на­пряжений (аналогового сумматора).

Схема ЦАП с суммированием токов: вместо источника стабильного напряжения Е в данной схеме используются источники стабильного тока I. Если триггер находится в состоянии 1, ток I источника через открытый ключ втекает в резистор­ную матрицу, если триггер в состоянии 0, то открывается другой ключ, который замыкает источник.