У гэтай схеме прысутнічае адна крыніца апорнага напружання і набор рэзістараў R1, R2, …, Rn, з дапамогай якіх напружанне апорнай крыніцы дзеліцца на значэнне, адпаведнае ўваходнаму коду.
Выхадное напружанне вызначаецца Uout = E0RL(RS + RL)–1, дзе RS – выніковае супраціўленне, што ўсталёўваецца пры дапамозе ключоў S1, S2, … Sn, стан якіх вызначаецца ўваходным кодам. Пры RL = 0 схема пераўтвараецца ў кіруемую крыніцу току.
Схема са складаннем токаў на рэзістыўнай матрыцы R–2R прыведзена на мал. 108.
Мал. 108. ЛАП на матрыцы R–2R
Асаблівасцю ЛАП з’яўляецца тое, што пры любым стане ключоў S1 – S4 уваходнае супраціўленне матрыцы заўсёды роўна R, а значыць ток, які ўцякае ў матрыцу, роўны I0 = = VREF/R. Далей ён паслядоўна дзеліцца ў вузлах у адпаведнасці з двайковым кодам. Паколькі нагрузкай матрыцы з’яўляецца АУ DA1 з адмоўнай сувяззю праз R0, то яго ўваходнае супраціўленне з высокай дакладнасцю роўна нулю. Напружанне на выхадзе АУ вызначаецца выразам
, дзе bi = 1, калі адпаведны ключ знаходзіцца ў становішчы, пры
якім ток працякае на інверсавальны ўваход DA1; bi = 0,
калі ключ знаходзіцца ў становішчы, пры якім ток цячэ ў агульны вывад, n – колькасць
разрадаў пераўтваральніка.Максімальнае значэнне выхаднога напружання
(напружання ў канчатковым пункце дыяпазону) мае месца пры ўсіх bi = 1 і вызначаецца па формуле
, дзе h = VREFR0/(2nR) – крок квантавання.
Выхадное напружанне ЛАП залежыць ад уваходнага кода N і ад напружання VREF апорнай крыніцы.
Другі тып ЛАП са складаннем токаў
рэалізуецца на матрыцы з узважанымі рэзістарамі (мал. 109).
ЛАП утрымлівае матрыцу з двайкова-ўзважанымі рэзістарамі, упраціўленні якіх вызначаюцца па формуле Ri = R2i–n; пераключальнікі на кожны разрад, стан якіх залежыць ад уваходнага кода; крыніцу апорнага напружання VREF і суматар на АУ DA1. Паколькі неінверсавальны ўваход DA1 злучаны з агульным провадам, то за кошт адмоўнай зваротнай сувязі напружанне ў
пункце А будзе роўна нулю. Рэзістыўная
матрыца працуе ў закарочаным рэжыме незалежна ад стану пераключальнікаў.
Уваходны код забяспечвае падключэнне рэзістара з супраціўленнем Ri = R2i–n да крыніцы апорнага напружання VREF альбо да
агульнага проваду. Пры нулявым унутраным супраціўленні крыніцы напружання і
ключоў ток праз Ri будзе роўны
Выніковы ток вызначаецца як
.
Для забеспячэння дакладнасці і стабільнасці рэзістыўнай матрыцы выкарыстоўваецца лазерная падгонка рэзістараў, таму што рэзістары агульнага ўжывання характарызуюцца вялікай хібнасцю.
48 АЛП з’яўляецца прыстасаваннем для пераўтварэння аналагавых электрычных велічынь (напружання, току, супраціўлення, ёмістасці і г.д.) у лічбавы код. Найбольш часта ўваходнай велічынёй з’яўляецца напружанне, але існуюць АЛП супраціўлення і ёмістасці, якія выпрацоўваюць код без прамежкавых пераўтварэнняў у напружанне. АЛП выкарыстоўваюць коды, прынятыя ў кантролерах і ЛАП, паколькі яны сумесна працуюць у розных сістэмах збору і апрацоўкі даных. АЛП для вымяральнай тэхнікі выпрацоўваюць двайкова-дзесятковы ці сямісегментны код для кіравання індыкатарамі.
Пры пераўтварэнні аналагавай велічыні ў лічбавы код АЛП выконвае тры незалежныя аперацыі: дыскрэтызацыю па часе, квантаванне па ўзроўні і кадаванне (пераўтварэнне кодаў). Дыскрэтызацыя па часе ўяўляе неперарыўную аналагавую функцыю як паслядоўнасць яе адлікаў у фіксаваныя моманты часу. Дыскрэтызацыя заснавана на тэарэме Кацельнікава (тэарэме аб выбарках) і з’яўляецца адваротным працэсам у тым сэнсе, што па дыскрэтных значэннях пры дапамозе рада Кацельнікава магчыма аднавіць зыходную функцыю. Квантаванне з’яўляецца працэсам акруглення дыскрэтызаваных значэнняў да велічыні N×q, дзе N – цэлая лічба; q – квант пераўтварэння, ці крок квантавання. Пасля квантавання значэнні абмяжоўваюцца толькі вызначанымі ўзроўнямі. Квантаванне з’яўляецца незваротнай аперацыяй, паколькі дае памылкі акруглення (памылкі квантавання), якія не дазваляюць дакладна аднавіць зыходныя значэнні. Пры кадаванні прадстаўляюць дыскрэтную квантаваную велічыню ў патрэбным лічбавым кодзе (як паслядоўнасць лічбаў, падпарадкаваных акрэсленаму закону).
Усе віды АЛП умоўна падзяляюць на дзве групы: АЛП імгненных значэнняў і АЛП сярэдніх значэнняў (інтэгравальныя АЛП).
Да АЛП імгненных значэнняў адносяць АЛП паслядоўнага ліку, АЛП паслядоўнага прыбліжэння, паралельныя АЛП, паралельна-паслядоўныя АЛП і АЛП з прамежкавым пераўтварэннем у інтэрвале часу.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.