Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Полупроводниковая схемотехнология 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 [ 149 ] 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

Рис. 24.17.

. ЦА-преобразователь для произвольного взвешивания.

iX-X-X-X-I

Wk=) R3 2 Rt Ro

X V ¥ Y 5 s/ h:P

перемножителя подают ту аналоговую величину, которая должна быть преобразована двоичным числом К. Для каждой аналоговой величины необходим, конечно, ключ. Поэтому достижимый уровень дискретизации обеспечивается приблизительно 16 каскадами. Возможность реализации иллюстрируется рис. 24.17. В отличие от обычных ЦА-преобразователей лишь один из ключей So - S всегда закрыт. Поэтому выходное напряжение определяется соотношениями

+ IonopH-R-при Z = 0, 3,

- IonopH- при Z = 4.....7.

Важной областью применения этого принципа является цифровая генерация синусоидальных колебаний. Путем деления частоты можно получить колебания различной частоты, согласованные во времени. Однако их применению в аналоговых системах препятствует наличие в генерируемых этим способом сигналах прямоугольных искажений. Можно получать синусоидальные колебания, в которых основное колебание отфильтровывается узко-или широкополосным фильтром. Эти фильтры должны быть настроены на соответствующую частоту.

Описанный ЦА-преобразователь, напротив, генерирует частотно-независи2ш.1е синусоидальные колебания. В соответствии с рис. 24.18 в качестве входного сигнала

требуются эквидистантные возрастающие и убывающие числовые последовательности. Этот входной сигнал соответствует входному напряжению треугольной формы при формировании синусоидальных колебаний аналоговой функциональной схемой, которая была рассмотрена в разд. 11.7.4.

Если для абсолютной величины и знака выбирается цифровое представление, то числовую последовательность с желаемыми свойствами можно реализовать достаточно просто, используя закольцованный (циклически функционирующий) двоичный счетчик [24.1]. При этом старший разряд счетчика определяет знак. Второй по старшинству разряд определяет направление изменения числовых значений младших разрядов, соответствующие выходы которых подключены ко входам логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ. Эти разряды представляют абсолютную величину. Используя 4-разрядный двоичный счетчик, получаем схему, представленную на рис. 24.19. Формируемая числовая последовательность иллюстрируется табл. 24.2. При 3-разрядном коде на входе аналогового перемножителя выбираются четыре положительные ступени + 0, 1, 2, 3 синусоидальной функции и со-

Рис. 24.18. 16-ступенчатая аппроксимация синусоиды.


н-\-I-\-h

-0.5



МС 14024

МС 14030

Vdd z. Двоичный

счетчик

у >oJ

С S7 Sg S5 S4

Аналоговый перемножитель

МС 14051 Vss

is а

si 5;

20кОм

Рис. 24.19. Схема для формирования синусоидальных колебаний.

и, - 2К-8т2я-г.

ответственно четыре отрицательные ступени -О, -1, -2, -3. Распределяя ступени так, как показано на рис. 24.18, получаем представленные в табл. 24.2 значения функции и соответствующие значения сопротивлений. При таком грубом квантовании вполне достаточно, если используется ближайшее нормированное значение.

Так как в течение периода полное синусоидальное колебание проходит каждую ступень дважды, получается разделение на 16 ступеней. В соответствии с этим необхо-

димо выбирать входную частоту fg счетчика в 16 раз большей, чем частота синусоидальных колебаний.

24.4. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ АЦ-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Задача АЦ-преобразователя состоит в преобразовании входного напряжения в пропорциональное ему число. При этом можно выделить три принципиально раз-

Таблица 24.2

Сопоставлепие числовых последовательностей и формируемых напряжений

Выходы счетчика

Выходы мультиплексора

Замкнутый ключ

/ ступени

Выходное напряжение

Ua/Oa

0,56

0,83

0,98

0,98

0,83

0,56

0,20

-0,20

-0,56

-0,83

-0,98

-0,98

, -2

-0,83

-0,56

0,20



ЛИЧНЫХ метода: параллельный, весовой, числовой.

В первом случае входное напряжение одновременно сравнивают с л опорными напряжениями и точно определяют, между какими двумя уровнями оно лежит. При этом результат получают в один шаг. Конечно, аппаратурные затраты в этом случае очень велики, так как для каждого возможного числа необходим компаратор. Для области измерений от О до 100 с единичным шагом необходимо, следовательно, 100 компараторов.

При весовом методе результат не может быть получен за один шаг, поскольку на каждом шаге определяется лишь один разряд двоичного числа. Сначала устанавливают, превышает ли входное напряжение опорное напряжение старшего разряда. Если оно выше, то старший разряд получает значение 1 и из входного напряжения вычитается опорное. Остаток сравнивают с соседним младшим разрядом и т. д. Очевидно, что для этого необходимо столько шагов сравнения, сколько разрядов в числе и сколько опорных напряжений.

Простейший метод-числовой. В этом случае подсчитывается число суммирований опорного напряжения младшего разряда, необходимое для получения входного напряжения. Если максимальное число, которое может быть представлено, равно и, то необходимо, следовательно, максимум

Таблица 24.3

Сравнение различных методов ЛЦ-преобразова-ния

Число ис-

Число

точников

Метод

шагов

опорного напряжения

Примечание

Параллель-

Большие аппара-

турные затраты, быстрый

Весовой

Числовой

Простой, медленный

Последние два способа в отечественной литературе часто называют методом поразрядного взвешивания и методом последовательного Счета соответственно.-Ярил<. перев.

п шагов для получения результата. В табл. 24.3 приведены важнейшие характеристики всех способов. На практике часто используют комбинации различных способов.

24.5. ТОЧНОСТЬ АЦ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

24.5.1. СТАТИЧЕСКАЯ ОШИБКА

При преобразовании аналоговой величины в число с конечным количеством разрядов возникает систематическая ошибка, которая называется ошибкой квантования. Согласно рис. 24.20, она составляет + JiVbSB т.е. имеет величину, равную половине приращения входного напряжения, которое необходимо для изменения кода в младшем разряде.


Рис. 24.20. Возникновение шумов квантования. Напряжение t/ (Z) получается посредством ЦА-преобразования числа Z, которое формируется на выходе АЦ-преобразователя.

Если с помощью ЦА-преобразователя произвести обратное преобразование полученного числа в напряжение, обнаруживается ошибка квантования в виде накладывающегося шума. Как следует из работы [24.2], эффективная величина этого напряжения составляет

Ulsb

(24.18)

При синусоидальной форме управляющего



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 [ 149 ] 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.