Простейшая схема устройств сопряжения с объектом (УСО). Конфигурации УСО. Интегральные цифроаналоговые преобразователи (ЦАП). Настройка ЦАП. Интегральные АЦП. Принципы построения многоканальных АЦП, страница 7

1. Многоканальные АЦП с параллельной структурой.
2. Многоканальцые АЦП с последовательной структурой
3. Многоканальцые АЦП с использованием ранжирования сигналов
4. Многоканальцые АЦП с мультиплексированной структурой

1.Многоканальный АЦП с параллельной структурой

Р - распределитель

Gn2 > Gn1

2. Последовательные или циклические многоканальные АЦП

(АК – аналоговый коммутатор)

Один АЦП на все каналы, на входе у АЦП буду присутствовать переходные процессы, которые будут определяться разницей в каналах.

(*)

Для повышения быстродействия, чтобы уменьшить время преобразования АЦП, необходимо поставить параллельный АЦП. Но если увеличить их разрядность, то tпр увеличится. Быстродействие ниже, чем в предыдущей структуре, но реализация проще.

Лекция 13                  02.11.2001

3. Многоканальный АЦП с использованием ранжирования преобразуемых сигналов.

Данная структура позволяет уменьшить tпп.

Если проанализировать формулу (*), то tпп зависит от постоянной времени АЦП,  и поступающего напряжения U.

Можно уменьшить tпп за счет:

1.  уменьшения постоянной времени

2.  за счет уменьшения напряжения

Идея заключается в том, что на вход АЦП поступают сигналы, расставленные по рангу ( по мере возрастания или по мере убывания напряжения ). Таким образом уменьшается ступенька напряжения и следовательно tпп.

БОК – блок определения канала с min или max сигналом. Этот блок управляет аналоговым коммутатором, т.к. опрос каналов идет непосредственно, то мы должны сформировать код канала.

В классической структуре мы бы считывали сигналы в такой последовательности: 1,2,3,4. Если использовать БОК, то очередность будет 1-4-3-2. Ступень в таком случае будет практически всегда меньше, чем при использовании АЦП с циклическим считыванием. Тем самым tпр будет меньше за счет уменьшения tпп).

…[тут написан явный гон, нужны другие лекции. Что-то пропущено и многое написано НЕ ПРАВИЛЬНО]…

4. Многоканальные АЦП с мультиплексированной структурой.

В предыдущих структурах tпр неразрывно связана с числом каналов. В данной структуре это не так.

[график….]

По сути дела Gп, CT и DAC формирую пилообразный сигнал, т.е. мы имеем дело с многоканальным АЦП последовательного приближения. Время преобразования зависит не от каналов, а от разрядности счетчика.

Данная структура очень эффективна при большом числе каналов.

Проблема с одновременным срабатыванием нескольких компараторов решается в настоящее время, имеется несколько решений. Минус – если каналов мало, а точность высокая, то получаем очень большое tпр).

В интегральном исполнении производятся в основном циклические АЦП.

Интегральные АЦП широкого применения

АЦП 572ПВ1, 572ПВ3

АЦП 572ПВ1

Микромощный АЦП с использованием классического метода поразрядного приближения с числом двоичных разрядов 12 и tп=110мкс. Выполнен по технологии КМОП.

Данный преобразователь может выполнять следующие функции:

1. Функция АЦП поразрядного приближения с внешним источником опорного напряжения с внешними навесными элементами для построения генераторов тактовых импульсов и внешним компаратором с параллельным и последовательным выводом информации на 8-разрядную шину. Имеет выходные каскады с тремя состояниями.
2. Функция ЦАП (умножающий ЦАП). С параллельным и последовательным вводом информации. Эту функцию преобразователь выполняет при добавлении внешнего усилителя.

Данная микросхема может работать в синхронном и циклическом режиме.

Преобразование осуществляется синхронно с парой тактовых импульсов, весь цикл преобразования осуществляется за 28 тактовых импульсов. 2 первых – сброс, 12 – преобразование, 2 – формирование импульсов готовности данных. Информация поступает на D-вход и запись в регистр.

Данный преобразователь имеет достаточно высокую монотонность, может работать с 8-ми разрядной шиной.

АЦП572ПВ3

Данный АЦП ориентирован на работу с микропроцессорами. Число двоичных разрядов 8. tпр= 15-16мкс.

Используется классический метод поразрядного приближения – содержит все узлы присущие данному методу.

Микросхема работает только с 1 источником напряжения.

RD,CS – входы управления.