86 Цап Назначение и классификация

Служат для преобразования сигнала, представленного двоичным кодом (a_R-1a_R-2 a₀), в аналоговое выходное напряжение U

Уравнение преобразования идеального однополярного ЦАП

г де: N₁₀ – значение входного кода в десятичной системе счисления; а_i – коэффициенты двоичной системы счисления; R – число разрядов двоичного кода; U_max – максимальное выходное напряжение ЦАП.

Из уравнения преобразования следует, что минимальное приращение на выходе ЦАП составляет – вес единицы младшего разряда ЦАП.

Основные параметры и характеристики цап

В се параметры ЦАП можно разделить на две группы: статические и динамические. К статическим параметрам ЦАП относят: разрешающая способность (это число разрядов, число уровней квантования, величина обратная числу уровней квантования, вес младшего разрыда); погрешность преобразования; диапазон значений выходного сигнала; характеристики управляющего кода; смещение нулевого уровня.

К динамическим показателям относят: время установления выходного сигнала; предельную частоту преобразования; динамическую погрешность.

По совокупности параметров ЦАП принято делить на три группы: общего применения; быстродействующие (время установления <100нс); прецизионные нелинейность <0.1%.

Классификация ЦАП по принципу работы приведена на рис. 13.8

Наибольшее распространение получили цап параллельного типа с суммированием токов, т.К. Они обладают наилучшим быстродействием преобразования.

87 Выпрямительные устройства Однофазный однополупериодный выпрямитель

Рассмотрим выпрямители переменного напряжения.

Основные параметры: 1. Постоянная составляющая выпрямленного напряжения: 2.Коэффициент пульсации: К_пл=U_m1/U₀, где U_m1 - амплитуда первой гармоники напряжения пульсаций.

У идеального выпрямителя коэффициент пульсации равен нулю, но такого не существует.

В зависимости от числа полупериодов используемых при выпрямлении различают следующие выпрямители:

1. Однофазный однополупериодный выпрямитель (рис.12.3 ).

Принцип его работы основан на односторонней проводимости диода VD.

С реднее значение напряжения за период при однополупериодном выпрямлении составляет:

.

Отсюда, коэффициент пульсаций К_пл=U_1m1/U₀=1,57, где U_1m1= U_1m/2, где U_1m1 - амплитуда первой гармоники переменного напряжения на нагрузке. Таким образом, коэффициент пульсаций велик, что является главным недостатком данной схемы.

Диод выбирается из следующих соотношений:

; , где I_ДОП – максимально допустимый ток диода, I_Н.max – максимальный ток нагрузки, U_{ОБР.ДОП} – максимально допустимое напряжение на диоде.

Такие выпрямители находят ограниченное применение в маломощных устройствах т.к. характеризуются плохим использование трансформатора (через трансформатор протекает постоянная составляющая тока, что вызывает его подмагничивание и проводит к необходимости увеличивать его габаритные размеры) и большим значение коэффициента пульсаций.

88 Однофазный двухполупериодный выпрямитель

а) Двухполупериодная мостовая схема (рис.12.4)

Э ту схему иногда называют однофазной мостовой. Она получила

наиболее широкое распространение. Ее основу составляет диодный мост, состоящий из четырех диодов. Среднее значение напряжения за период при двухполупериодном выпрямлении составляет:

. Отсюда, коэффициент пульсаций К_пл=U_1m1/U₀=0,67, где U_1m1= U_1m/2, где U_1m1 - амплитуда первой гармоники переменного напряжения на нагрузке. Малое значение коэффициента пульсаций является преимуществом данной схемы.

Диоды мостовой схемы выбирается также как в предыдущей схеме:

; , где I_ДОП – максимально допустимый ток диода, I_Н.max – максимальный ток нагрузки, U_{ОБР.ДОП} – максимально допустимое напряжение на диоде.

В таком выпрямителе отсутствует подмагничивание трансформатора постоянным током – это его достоинство, а недостатком является большое число диодов, что приводит к увеличенному падению напряжения на выпрямителе. Поэтому такие выпрямители основном применяются при выпрямлении высоких напряжений (более 5В).