Простейшая схема устройств сопряжения с объектом (УСО). Конфигурации УСО. Интегральные цифроаналоговые преобразователи (ЦАП). Настройка ЦАП. Интегральные АЦП. Принципы построения многоканальных АЦП, страница 12

3)  Uвх=const параллельно-параллельный АЦП. Uоп АЦП снижается по сравнению с Uоп ЦАП  Ск-ть 20 В/мкс

В методе амплитудной свертке преобр-я за счет увеличения Uвх про Uоп=const

Sпр=[дельта]/(Uвх max)*100%

[дельта]=±1/2*h

Чтобы погрешность [сигма]пр уменьшить, необходимо Uвх увеличить при h=const.

Относит. погрешность с увеличением Uвх будет уменьшаться.

[рисунок]

Разрядная сетка АЦП перепол-ся – код все единицы. Если мы выявим это сост-е и ко входу подключим компенсирующее напр-е обратного знака, то входной сигнал осущ-т возврат в динамический диапазон нормальной работы АЦП вых. сигнала.

Этому сост-ю соотв-ет код все нули.

Повыш-ся ьлчглсьб самого преобр-ля.

Определяется кол-во уровней, кот. Потом прев-ся в двоичный код.

Не может работать с бесконечно большими входными сигналами (граница сверху 160В)

Например, 8В – 8 разрядов

16В – 9 разрядов

32В – 10 разрядов

64В – 11 разрядов

128В – 12 разрядов

[рисунок]

Uвх – Uкомп. Счетчик считает кол-во амплитудных сверток.

При убывании вх. Сигнала работает выявитель нулей. Компенсирующие напр-е стало больше Uвх., со счетчика вычтется единичка. Недостаток – различные источники питания Uоп, 2Uоп, 4Uоп, …

Сложности при ситуациях: переход

0 1 1 1

1 0 0 0

При подключении max напр-я все ключи отключаются, возникнут всплески на вых. сигнале АЦП, и пока они не закон-ся, нельзя дать новый такт преобр-я, т.к. всплески-переходные процессы.

Одно из решений – замена счетчика на регистр сдвига (реверсивный)

1 0 0 0

1 1 0 0

1 1 1 0

1 1 1 1

В формируемых кодах нет состояний

1 0 0 0

0 1 1 1

устраняем явление, связан. с появл. перех. процессов.

Всенда будет 1 источник напр-я.

Величина (длительность) перех. процессов будет опред-ся знач-ем Uоп и постоянной времени по входу парал-го АЦП.

Чтобы получить нормальный двоичный код нужно поставить преобр-ль.

1000 – 001

1100 – 010

1110 – 011

1111 – 100

Происходит ув-е ключей, подключающих комплексикующ. напр-е.

Используя данную структуру можно повыс. Точность АЦП за счет уменьшения приведенной погрешности с незначительными потерями быстродействия.

АЦП с двухфазным преобразователем.

[рисунок]

Как только в старшем разряде АЦП 2 появ-ся единица, это означает, что мы достигли половины (или середины динамического диапазона) Решающее устр-во выявляет это состояние и производится запись единицы в ругистр сдвига.

При помощи этой единицы происходит коммутация ключа, кот. Подключает напряжение – 2 Eo.

tпп=-Tln(h/Eкомм)

В реверсивной счетчик запис. следующая единица.

Данная структура позволяет преобразовывая сигналы с частотой дискретизации приблизительно равной частоте дискретизации используемых парал. АЦП. Ораничение на скорость уменьшения вх. сигнала. Переходные процессы должны успеть закончится tпп-> можно сделать 3 фазы.

Согласующие усилители

Назначение: предназначены для согласов-я сигналов поступающих с датчиков, с последующими устр-ми или узлами, входящих в состав УСО.

[рисунок]

Используемые дат. м/б несогласованы с входным споротивлением АЦП.

СУ – согласующий усилитель, его ф-я согласование споротивл. Датчика с входным сопротивл. АЦП.

  1. Согласующие усилители должны, как правило, иметь большое вх. сопротивление.
  2. Используемые согласующие усилит. Должны иметь значительный коэфф. подавления синфазной составл-ей.
  3. Согласующий усилитель должен иметь полосу пропускания (как можно шире)
  4. Обеспечение необходимого коэф. усиления.
  5. СУ должны обеспечивать гальваническую развязку по необходимости.

Рассм. Варианты для выч-я ф-ии согласов-я СУ строенся на ОУ различных серий.

Для обеспечения больш. вх. сопр. Необходимо выб-ть ОУ с полевыми транзисторами на вх. как прав., исп-ют элементарного повторители, кот. Обеспечив. Требуемый ток для АЦП.

Инвертируемый СУ

[рисунок]

1) Rвх=R1     Iвх=Iос

2) [дельта]F=[дельта]Fоу      U-=U+

3)kпс=кпс(ОУ) – коэф. подавл. Синфазной сост.

Незначительный

4)  Ку=-(Roc)/R1 – коэф. усиления

Ку = - (Uвых)/(Uвх)

Iвх=(Uвх)/(R1)  Uвых= - Uвх *(Roc/R1)

Ioc=- (Uвых)/(Roc)    Ку= - (Roc)/(R1)

5)  Гальваническая развязка

Неинвертирующий усилитель

[рисунок]

1)  Rвх = Rвх (ОУ)

2)  [дельта]Fсу=[дельта]Foy