Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 168
Текст из файла (страница 168)
9.50) Описанный способ лежит в основе дешевых преобразователей, которые обладатаг самым высоким быстродействием среди всех ссгальных, за исключением полностью мгновенных преобразователен Он используется в недорогих преобразователях типа 8-разрялных АОС0820 ()чатюпа1) н АО7820'4 8 (Апа1о8 Оеысез). Целесообразно рассмгыреть вазможность истюльзования мгновенных шифраторов в области:греабразования колебаний в цифровую фарм). даже пря сравни. тельно низкои скорости преобразования„. их быстродеиствие (точнее, мазый апертурныи интервал, в течение катораг а фнксируется выход компаратори) гарантирует, что входнои сигнал за время преобразования сущее:вениа яе изменится Альтернатввныи вариан» )более ме стен ные преобразователи мы опишем ниже) обычна требует применения анилспавон схемы квантования и запоминания щтя тагес чтобы зафиксировать входное ьиптебаяне на время преобразования Последовательное приближение.
В этом Распространенном сттгтсабе асутзествлястся опрабсваянс ри гличлых вьтхоляых хо тгти гтутехт пати-ги ях па 1»АП п сравнения )эезултяатгт с аналоговым гха.и м с тюмащью кампара тара (Рнс 9.5) и Обычна процесс начинается с установки всех рат рялав в «0:. Затем начиная са старшего зяа татттег и разртшэ каж тын Ри.
Ртщ гта ачере тн времещто тс~анавлттваегся в Если выходное напряжение ЦА1) нг- превьппает напряжения вхалпага сигнала. та тат Разряд аст.ается и состоянии и пртпивном случае он возвращается в 6' Й 1'лааа а йойряжеиие кифр( аых и аквюгсвых си:иа юв 651 ацн г я е ж "АЛЬ: 2';2,!.".,',";!,;и (! . 'и'-.'"„. гас к!) Й(1 е е еримиые.
»Зк, а~и)в ,':е, ем-, 4( ' '*:(с еи: '*'к,'' .. и' 'а .. е)ее!и)а!) !' ! КО . Х,ля и"1 а)ррй)йо(! е»'1!1 Йогрс('»с)са Й: акях Йю! ОВ ! !Р( йсхо. ЖЙЮ1 !О)(люсе можно Оинсиг), хак Йро!ЮО: бяйа1ккл. !Юнска. Качйиаюй(с!оси с ссадины А 11- мол. н: с !к с;ерова! елькым Йрйб"1(же ккем имес в»о 2 О1ал(ь!О Йреобрызова а ая 1 (йфровоь( Вь!хо.) Вс('.(Й)а !еьн(ае1!.Я В ! ВР ",З(ре. 9.5Я Си(и!ааы ари В Йиесаса ы саейсамс-ьа( ''вен. Руйииа,' а иа.аа семи аых("» с»с.ы,ы! К.а е ес» а!)Язаиаиисе еаереак: яеьной форме все разрялы сраб (к! :в отдельным выхо!)Кым зннням к а йвогда )не ПОСЛЕДОВа )елЬвой фОРМС Ои и( следова;~фвд»йных выходных батов. Йаянная с ООР.
ажп)одной выходной лннвн). :, о нашем курсе Йо схемо(ехкнкс ст5 Йснконструяруют АЦЛ с Йос)!Слова!си, прйблнжеввем а !кишом объеме Вмес ЦА((, комйаратором й уйравлюо фей ЛО(Б)."Ой '.""Нв рйс. 9.52. Й йока )кйо Восемь ймйу )!ь в сйнхРОккзаийй й Выхошгьйе сйткалы БА!1, следу!Ои)кс лру! За лру)ом !ю " 'ся)с ТОТО как ала.!О! ОВь!я выхОЛ. Й()дверввй1н проверке схолнтся к вхОдном' )' Нрвжеййю Ка рнс (у52 б Йока )айо ЙО- )рве 8-Разраикнос идсрсВО.!.
ЙРСХРЯсйая (Яйартййка, астору)о ВЫ Можстс Н(дуийзм .Мвблюдая за ВЫКОлОм 1!(АБ, г!Рн пода к. ВХОД Ме.ддсйво МСКЯ1ОЙЮГООЯ Лййеййо Г!Р Най»РЯЖЕКБЯ ГК" ВССМУ ДвайаЮК»' ВХО: го акалОгов! !О свгйаы 4)Й!( с (к)еле)!ОВ', елькы»; пркблвж( ем яакюотся сравйкю Й и. (Мкымк йймст2)ыь!и й треб' к( Всс! О к зс ! а!Йии >и кк ,ЦА("! Для Обесйсяскйя и-()а)рядно!) толю!- ((нтй, рйййккос Время ЙрсООр)азовакйя м,ЯВбл(лсЯ и 1(ваййзойе 01 ', мх( ло 5О мкс т!)и токи(и:т( о!' Й) .-' 8)яз1)яйик) Й('кк ',йто составляс( 10-4ОО дол.! "Ото) (к ', 2йреобразоватсля Раба(аст !ю кор(нкй, .,Надбо!)Хах й: Вхошюгс. Байряженйя и ес !й :,:ВЗО ВХОДКОК Св! 1Ы ".
МСБЯСТСЯ ВО ВОСК(Я .,атреобра(ованвя, !о (япйбка кс Йрсвьй*.!Йе; О )кирси(имм ии.;!' р !реысииа Н Эме!и. Р Лсае!)а еисм) !исаакие» (са)й(е еиима !и аа сии»1 еимй)) ьеы. везв'Й!н) Йр)овсхоляи)с).о за зто Время к(к(скснйя; ОлнакО Выоросы ка ВхОднОм свым ю кя)астр)офкчн),!. Яссмотря Ба Обюук) Вйолкс долуствь!ую то !Кость, зтй Йреобразователн м(юут нь(сть довольно кеобывкыс не,!Бкейвоств й ипроиушенкью Фирма Ыайолй йсшюопйис!т в свокх иреобра!ова)еля» сернй АР)О)8)О(1 лля БСКЛЮЧСББЯ ЙРОЙУК(СНКЫХ КОДОВ КСЙОЛЬ- зу т хи1РО»мнь!й ЙРБС:с Вмсс1О мйО1'О- звекк(ко ЦА() "й 2й" нсйользуются Йс. полка йз 2" рсйюторов й айалоговыс Ю1Ю- ик (рнс.
") 53) ))а схема гекернруе! проне()к'Й1ь!е айа1О)овыс 1ыипяжскня ЙО ТБиу' ьнновейно! ! !инфратора г'»тес(в.ет варка!ы АЦГ1:)!Ог ) тапа. йзвсстный хак Вш"(ЙЯ)лив АЦП . В кО'!ОРОм,лля формой(юааккя йОслсдОВатслькых Й(юВС")Ойй( гх кш)ОВ йсйОльз»с)ся (хвсрсны кь(й си)1лкх. ОЙ сравни!ел(,к,) м(Й!.!сйкьл1 О!Яс)рсс Отслсжввас! Йлквкь!е йзмсксЙйь 'а'ь! ЙЙ(хи!Рюши(ы(* (1: Йослсловагелькър.1 Й!)БОляжспйсм 1(рсобразовавве йайрвжсйвя В часто(.г* лаквом »(с.(*од: Входное ака !О!.ов(ж кагряжейке преобразуется В аыходк»ю хел О()ОЙ ЙРОЙОГ икова)1ьн,) В»О11БОмт ви пряжскню .'т" мохско Ос»(пестри!!е, Й',)О- сгым ЗЯРЯЛОМ ко1шенсенора соком. ЙР(- Йорпк(к(азы!ыь( В»ОЛЙОм» ' Ройки» Й ЙО с лед) кш!Йм его Разрядом ЙРБ,)ас1йженнв Соприженкзе лифронык и лнллеглльж сигныол 653 655 Глава 9 15ек ек.кк 5'Е вклг.
кемплрлтарл к ,3! кеи ка земкиз ИК1ЕРВЗК РЕЗРЕВЕк Л Енкзк е вылвигаются слишком жесткие грея к стабильности и точности контора и компаразора. Метод идвухйного интсз.рировапиян позволяет иться оз ззих проблем: в настояшее " ' ' я его обычно применяюз, если треб)высокаяя точность Нностадииное интегрирование все еше т и благоденствуе.з особенно, в зех ' вотяк. зле не требуется абсолютная ость, а необходимо преобразование *.-'хорошей разрсшанзшей способносгью "'влииаковыхзи промежутками межлз гыми уровнями.
Хорошим примеявлястся применение лля анализа ," литул импульсов (см. разл. 16 16)1. глс итуда импульса фиксируезся с по ью лихово~о лезекзора Б затем прс,'азустся в Бекогорый адрес. Еушест. )'ю рОль здесь ш раап равенстВО п1Б- каналов. Боззоыу применение прсазоваге зя с посзеловате:зьным прибенисм Оы.1О бы В ООшем сну зае Бе.но Опособ ззлносзадииного Битлз)знвания испо .ь куется также при преобра- Б временных интервалов в ампли- ду Ушес~вуез несколько методов. обшеи ,"Обеннкхзью которых являегся применс.
Рик Ч 51 ЦАП ки Сенеке резиегиркзезз ИЕОЛИКНЕИ НЕЛН Л ЛЕРЕНК Каниз ~ения ЕЕ5 ЛРЕЛ1ЕКЕ КЕ МН заранее ушановленнгчо порога. Для повышения гочносзи обычно применяют обратную связь По олномз из способов выход схемы частота нзшряжение сравнивается с входным аналозовым уровнем и осушесзвляется генерация импульсов Ба частоте. которая позволяе» выравнязь вхолные уровни компарагора. В более распросзранснных методах испогтьзуегся ак называемыи прием ивыравнивлння за- рядОВ . ПОЗже МЫ ОПИШЕМ ттн бОЛЕЕ гццзробко 1В частности, мезо ° распределения заряда. накопленного Ба конленсатореи) 6)бычно часзо ы ял выходе схемы напряжение часзота находился в лвапазоне еп 10 к1ц до ) Мрп зпосзслвес значение К1Р, МКСИМ 1 1еПОзо Взезлного БВПРЯЖ' .
Бнн, Вызз)сваю.си хоммерчсслгю преМ. разовл ~ елп напряжения В частозу с раз)н-- шающен спгзсобносз1,юз, зквнв, кнтяоп 1' разрялам ',точно ь 0.01" „') Папример. превосходный пребразователь АП650 фирмы Апгйой Г)ск сел )ракз ' ) 5) Бмеез тнгю В1Ю НЕЛННЕБНОШЬ О.ОО~"'е Прн рабОЗС О, 0 до И к1ц. 6)Б не лоро1 Ои и низин )лобеез гшя слу-шев.
ьош1а вьзхолной сигнал дол жсн лередавазься В цифровом внлс пг,* кабелю или кшла треб)ел ся выходная г1~ ., Б равнение е региет;е леелеллн лриелинкеиин часзота за не цифровои кол) Если скв ..,';....")1,", рость не «прает большой роли, то путем полсчеза выходной часзозы за фиксированный инзервал времеви можно полу- '",л чпть чис.н в цифровом прегютавлении, пропорциональное среднему входному'.'„',;,!;;:.-". уровню.
Эгоз способ пзироко используе 5 ся в цифровых измерил сльньзх приборах срелнеи —: очи осз я: 3 цифры) Односгаднйное интервровяняе. В згом Л ) способе в Бнчалс преобра.юванюз зазз)скается внузренвнй гснсразор линейны о напряжения и одновременно .зля гзолсчета Бмпульсон сгабильного зенерлзорз актоВых импульсов счсг шк Когззл зинейно меняв Бзссся напряжение ср: впивается с, зй вх;Оп,л,з з)зовпем, ккхллнрилгзр Осззнзавшиае1 сче'1чвк. рез) лшаз шз с к . *'шкс ОУ «1 ПР ЛЮРПБОБЛ 1ЕП ВХОЛБОМ) 1РОВБЮ. : с зто и есть цилзрсзвон Вз,гхз, 11ринлир раоот1,1 п)зегзставлсн Ба )зис 9;4 коппс' зцзс зо)мзОВания схема )зазря влез к Бленсазор Б с)зр сынке; о.-гг явив счел чика цреог)разовазелз, гоков ь 15черед Бом) циклу преобразования < 'пособ ОЛБО сзалниншс, зппег рировлния 1осза: О шо про т по он пе используется е " Б БеобхоЛИМа ВЫСОКаи 11 ЧНОСБЗк ПОСКки15,К) В 'ГОМ " Е Методы уравновешивания Рис Р 54 Олнеезклианыи АЦП Бие конденсатора для озслеживания отношения уровня входного сигнала к ззалон.
ному. Во всех зтих методах осушествляется усреднение )интегрирование) вхолного сигнала на фиксированном интервале времени. относяпгемся к одному измерению. При атом есзь лва важных преимушества: 1 Посколысу в гпнх меголах Б лля сигнала. и для ззалона Бспольз)ется один и тот же конденсатор. онн не преаьявляют высоких требований к стабильности Б точности конзенсазора. )ребования к компарагору также не слишком жесткие В резулюаге гшя компонентов жвивалснгного качества можно получить более высокую точность в,зи такого жс .очносзь.
но за более явзкукз пен) О Выходной сигнал пропорционален среднему значеню вхолногк напряженна Ба )фвкснрованном ББ.1Пзвал» времени Бшез риронлния Выбирая зно 1. шпервал В)земсни равнык1 критик м) пеп1ьзлз сстс. во. О напрчжепня. можно еле 1азь преобразователь всчувствигезьным к фон) пере менного зока Гн) Гц )н езо зармоинк) Ба входном сигнале рез. лзпируюпия чувсз.- Влтельность к сиыза жм знзмех ках фракция оз часгозы гпжазана на рис.
РА55 )интервзш инте. рированяя 0.1 сз Такое лолавлсняс сетевых помех 'застоз.ой 60 1'ц требуе: точногкз управленнл временем интегрирования. поскольку 654 Глана 9 цопрлженне ннфравых н аналоговых снгнллав 655 Аснм лил ил~не«Н 56 40 56 10 й 1 10 106 1006 чмшы гд Рнс Ч55 Палл»пенне помех лнгл~рнрцпнл1ы АЦП ошибка в доли процента тактовой частоты приведет к неполному устранению фона. Одной из возможностей реализации является применение кварцевого резонатора. В разд. 9.29 вы познакомитесь с изящным методом синхронизации работы интегрирующего преобразователя с частотами, кратными частоте сетевого иа. пряжения, для обеспечения полно~а подавления фона.
Недостатком преобразования с интегрированием по сравнению с гюследовательным приближением является невысокая скорость преобразования. Двухстадийиое интегрирование. Этот изящный и очень распространенный способ избавлжт вас ат большинства проблем, связанных с конденсатором и компаратаром н присущих адностадийнаму интегрированию Принцип преобразования иллюстрируется рис. 9.56. Сначала в течение фиксированного интервала времени происходит заряд конденсатора |оком, точно пропорпиональным входном уровню: зазем конденсатор разряжается постоянным током ла тех пар. 1юка на- лл'~ын лл ееллл:л:.'.Еы Рнг Л 56 Цих . *~втхсглллинп. *прель»лег»хны пряжение на нем вновь не станет равным нулю Время разряда конденсатора буде пропорционально входному уровню, она используется для тога.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
