Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Základní vlastnosti A/D převodníků rozlišovací schopnost krok kvantování chyba kvantování rychlost převodníku kód převodníku přesnost převodníku stabilita.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Základní vlastnosti A/D převodníků rozlišovací schopnost krok kvantování chyba kvantování rychlost převodníku kód převodníku přesnost převodníku stabilita."— Transkript prezentace:

1 Základní vlastnosti A/D převodníků rozlišovací schopnost krok kvantování chyba kvantování rychlost převodníku kód převodníku přesnost převodníku stabilita převodníku Statická charakteristikaZákladní vlastnosti:

2 Funkční schéma A/D převodníku analogově-číslicový převod lze rozdělit na tři fáze analogový signál VZORKOVÁNÍ KVANTOVÁNÍ KÓDOVÁNÍ výstupní slovo

3 výstup je vyjádřen tříbitovým slovem analogový signál Analogově číslicový převod vzorkovací impulsy vzorkovaný signál kvantování kódování

4 Komparační A/D převodníky porovnává se vstupní spojitá veličina s kvantovanou referenční veličinou u paralelního převodníku se porovnání uskutečňuje současně se všemi možnými úrovněmi referenční veličiny Paralelní A/D převodník pro n-bitový převodník je zapotřebí 2 n –1 komparátorů vysoká rychlost převodu

5 6 je založen na postupném porovnávání vstupní analogové veličiny s nastavovanou kompenzační veličinou velikost kompenzační veličiny se mění tak dlouho, až rozdíl je menší než chyba kvantování Kompenzační A/D převodník s postupnouaproxinací

6 Integrační A/D převodník s postupnou aproximací Tento AČP (angl. successive approximation ADC) je nejdůležitějším typem kompenzačních AČP. Kompenzační AČP jsou v podstatě samočinnými kompenzátory napětí. Vstupní analogové napětí U x se v nich srovnává se zpětnovazebním kompenzačním napětím U ČAP na výstupu číslicově-analogového převodníku (ČAP), které se mění tak dlouho, dokud rozdíl mezi oběma napětími není menší než rozlišovací schopnost AČP. Pak je odpovídající číslo na vstupu ČAP výstupem AČP. Princip AČP s postupnou aproximací probíhá v n taktech. V prvním taktu je určena hodnota nejvýznamnějšího bitu (MSB): odpovídající signál je vyslán jako logická 1 z aproximačního registru AR (ostatní výstupy AR jsou logické 0). Pomocí ČAP je převeden na napětí U ČAP = U R /2 (U R je vstupní rozsah AČP) a porovnán pomocí napěťového komparátoru NK s U x. Je-li U ČAP < U x, ponechá se MSB = 1, v opačném případě by se nastavilo MSB = 0. V dalším taktu je testován bit MSB-1 pomocí jemu odpovídajícího napětí U R /4, které se přičte k napětí na výstupu ČAP z předchozího taktu. Výsledné napětí U ČAP je opět srovnáno s U x ; je-li U ČAP > U x je zkoušený bit nastaven na 0. Stejná procedura se opakuje pro zbývající bity ČAP. Počet taktů převodu je tedy roven počtu bitů ČAP (ve skutečnosti je jeden takt přidán na počáteční vynulování-AR). Celková doba převodu se označuje T P.

7 Integrační A/D převodník s postupnou aproximací AČP s postupnou aproximací se vyrábějí jako 8 až 16-bitové. Jejich doba převodu je zhruba 10  s. Používají se : v rychlých systémových (vzorkovacích) voltmetrech, schopných dosáhnout měření/s, jako vstupní převodníky pomalejších číslicových osciloskopů a číslicových pamětí dynamických dějů (angl. transient recorder) jako součásti zásuvných modulů do počítačů. Vyžadují konstantní vstupní napětí během doby převodu T p (jinak může dojít ke značným chybám), proto se na jejich vstup umísťuje vzorkovač s pamětí. AČP s postupnou aproximací nejsou odolné proti sériovému rušení.

8 Integrační A/D převodník s dvojí integrací Tento AČP (zvaný také AČP s dvojí integrací nebo s dvousklonnou integrací, angl. dual-slope integration ADC) je základním typem integračního AČP. Jeho výstup je roven průměrné hodnotě vstupního napětí U x za konstantní dobu T 1. Před začátkem převodu je integrační kondenzátor C vybit a dekadický čítač DČ (tj. čítač s údajem v desítkové soustavě) vynulován. Převod probíhá ve dvou taktech. V prvém taktu T 1 je vstupní napětí U x připojeno ke vstupu integrátoru I. Délka taktu T 1 je pevná a je určena dobou potřebnou k naplnění čítače DČ impulsy hodinové frekvence f o z krystalového oscilátoru KO.

9 Integrační A/D převodník s dvojí integrací Po naplnění je čítač samočinně vynulován přičtením následujícího vstupního pulsu a impuls přenosu P c je vyslán do jednotky řídicí logiky ŘL. ŘL změní polohu kontaktu přepínače P 1 a je zahájen takt T 2. Během tohoto (druhého) taktu je integrováno referenční napětí U r, jehož polarita je opačná proti U x. Absolutní hodnota výstupního napětí integrátoru U i2 se začne zmenšovat a jakmile dosáhne nuly, druhý takt končí. Délka intervalu T 2 je změřena čítáním pulsů f 0 v dekadickém čítači DČ a je měřítkem U x.

10 Integrační A/D převodník s mezipřevodem napětí na frekvenci K integračním AČP patří také AČP s mezipřevodem napětí na frekvenci, u kterých se nejprve měřené napětí převede na periodické napětí s frekvencí úměrnou vstupnímu napětí a tato frekvence se změří čítačem.


Stáhnout ppt "Základní vlastnosti A/D převodníků rozlišovací schopnost krok kvantování chyba kvantování rychlost převodníku kód převodníku přesnost převodníku stabilita."

Podobné prezentace


Reklamy Google