Простейшая схема устройств сопряжения с объектом (УСО). Конфигурации УСО. Интегральные цифроаналоговые преобразователи (ЦАП). Настройка ЦАП. Интегральные АЦП. Принципы построения многоканальных АЦП, страница 4

ну здесь пропущен какой-то гон про многоэммитерные транзисторы и их применение в создании РМ

Лекция 6           28.09.2001

Интерфейсы, используемые в интегральных ЦАП

в современных ЦАП используются как параллельные, так и последовательные интерфейсы.

Параллельные интерфейсы могут быть:

-  без регистра памяти

-  с одним регистром памяти

-  с несколькими регистрами памяти (ЦАП с двойной буферизацией)

По выходу:

-  одноканальные

-  многоканальные

Параллельный интерфейс

Схема ЦАП с параллельным интерфейсом и внутренним регистром памяти

К – ключи

РМ – резистивная матрица

RG – регистр

Т.И. – тактовый импульс

Последовательный интерфейс

RG – регистр сдвига

RG2 – параллельный регистр

DA – масштабирование и перевод тока в напряжение

Параллельный интерфейс с двойной буферизацией

Так расширяются функциональные возможности и область применения ЦАП. Использование 12 разрядного ЦАП с восьмиразрядной шиной.

здесь упущено описание конкретных ЦАПов

Многоканальные ЦАП

Последовательный интерфейс (2х канальный)

Параллельный интерфейс (2х канальный)

Лекция 7           xx.xx.2001

Интегральные ЦАП широкого применения

Лекция 8           09.10.2001

Интегральные АЦП

АЦП – устройство для преобразования аналоговой величины в код. По отношению к процессору является устройством ввода.

Маркировка: ПВ

Функциональное обозначение: ADC или ~/#

N = F(U/I)

Методы построения АЦП:

1. Последовательного приближения

2. Поразрядного приближения (погрешность +(-)n/2) (методы вилки) //регистр последовательных приближений

3. Методы следящего приближения. похож на первый, принципиальное отличие, - имеет реверс характеристики преобразования.

4. Метод непосредственного приближения

5. Метод с промежуточным преобразованием

Параметры и характеристики АЦП:

Следует определить систему параметров характеристик, которые качественно и количественно характеризовали бы различные методы АЦП и сам преобразователь. Выбор метода АЦП-ния осуществляется в зависимости от требований предъявляемых к цифровым системам автоматического управления.

Основные требования:

-  по точности

-  по быстродействию

-  по надёжности

-  обобщённые стоимостные требования

Исходя из этого можно выделить следующие характеристики и параметры:

-  точностные

-  временные

-  надёжностные

-  стоимостные

Точностные характеристики и параметры

Основной точностной характеристикой АЦП является его статическая характеристика преобразования (СХП)

СХП для идеального АЦП отражает связь между входной аналоговой величиной и выходной величиной Xвых ЦАП ~ Nвых АЦП.

Лекция 9           хх.10.2001

Кол-во уровней связано с разрядностью АЦП

Каждый уровень делиться пополам (порог срабатывания)

Абсолютная погрешность преобразования

если порог выше, то отрицательная величина погрешности будет больше, но диапазон тот же. ошибка = +(-) 1/2МЗР – методическая (алгоритмическая) погрешность зависящая от сущности самого преобразования и её изменить никак нельзя.

Производится замена текущего значения близлежащим.

Относительная погрешность

Класс точности оценивается как относительная погрешность, но выбирается из гостированого ряда:  0.05; 0.1; 0.25; 0.5; 1; 2; 4; 6

Кл.Т. = относительной погрешности.

Относительная погрешность может меняться если изменить порог срабатывания.

Инструментальная погрешность – обусловлена погрешностью всех узлов АЦП, находящихся в тракте преобразования. Оценивается как среднеквадратическая погрешность.

Как правило, при разработке АЦП элементы выбираются так, чтобы инструментальная погрешность была меньше или равно относительной. В противном случае точность будет плохой, не будет гарантированной разрядности.

Линейность характеристики преобразования

характеризует степень постоянства коэффициента преобразования по всему динамическому диапазону, относительно прямой линии, наилучшим образом проведённой через все точки ХП при Uсм = 0

Uсм  - так же влияет на точность, устраняется в процессе настройки, но коэффициент при этом может меняться, что приводит к нелинейности ХП. Линейноость ХП характеризуется абсолютной погрешностью преобразования и определяется отклонением реальной ХП от идеальной.