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

а именно тогда, когда фронт импульса, запускающего триггеры, и фронт сигнала совпадают. Приоритетное кодирование, однако, позволяет этого избежать благодаря тому, что единицы в младпшх разрядах, согласно разд. 19.7, не принимаются во внимание.

Время выборки должно быть меньше времени задержки компаратора, а ее начало определяется фронтом запускающего импульса. Различие во временах задержки обусловливает временную неопределенность (апертуру) результата. Чтобы снизить ее величину до обоснованного в предыдущем разделе уровня, целесообразно применить компараторы с возможно меньшим временем задержки. Благодаря параллельной работе каскадов описанный способ АЦ-преобразования самый быстрый. При использовании ЭСЛ-схем можно обрабатывать сигналы с частотой до 50 МГц.

типы ИС Компаратор

ТТЛ: NE521 ЭСЛ: Am 687

Память

SN 74S273 (со встроенной памятью)

Приоритетный шифратор SN 74148

МС 10165

Устройства с памятью и приоритетным шифратором

4 бит, 10 не:Am 6688 (AMD); 6 бит, 30 не: TDC 1014 (TRW); 8 бит, 30 не: TDC 1007J (TRW).

24.6.г МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ МЕТОД

Недостаток параллельного метода состоит в том, что число компараторов экс-

поненциально возрастает с длиной слова. Для 8-разрядного преобразователя требуется, например, уже 255 компараторов. Можно значительно уменьшить аппаратурные затраты, снизив скорость преобразования. Для этого комбинируют параллельный и весовой методы.

При построении 8-разрядного преобразователя по модифицированному методу в первом шаге параллельно преобразуется четыре старших разряда кода (рис. 24.24). Результат представляет собой грубо квантованное значение входного напряжения. С помощью ЦА-преобразователя образуется соответствующее аналоговое напряжение, которое вычитается из входного напряжения. Остаток представляется в цифровой форме вторым 4-разрядным АЦ-преобразователем.

Если разность между грубо приближенным значением и входным напряжением усилить в 16 раз, можно использовать два АЦ-пробразователя с одним и тем же диапазоном входного напряжения. Различие между обоими преобразователями заключается, конечно, в требовании к точности: у первого АЦ-преобразователя она должна быть почти такой же, как у 8-разрядного преобразователя, так как иначе полученная разность не будет иметь смысла.

Грубо приближенная и точная выходные величины должны, естественно, соответствовать одному и тому же входному напряжению Uitj). Из-за наличия задержки сигнала в первой ступени возникает, однако, временное запаздывание. Поэтому при использовании этого способа входное напряжение с помощью схемы выборки-хранения поддерживается постоянным до тех пор, пока не будет получено все число.


Рис. 24.24. АЦ-преобразователь, реализующий модифицированный параллельный метод.

Ulsb

опорн



Обзор модулей и приборов, построенных по описанному методу, можно найти в работе [24.3].

24.6.3. ВЕСОВОЙ МЕТОД

На рис. 24.25 представлен АЦ-преобразователь, который работает в соответствии с весовым методом. Логическое устройство управления (например, микрокомпьютер [24.4]) перед началом измерения записывает в память нули (производит стирание информации). Непосредственно за этим в старшем разряде устанавливается 1 , т.е. здесь = 1. Благодаря этому напряжение на выходе ЦА-преобразователя составляет

U{Z) = 2-Ulsb.

Это половина возможного диапазона преобразуемых сигналов. Если входное напряжение Ug больше, чем эта величина, то должно быть z = I. Если меньше, то z = = 0. Устройство управления, должно, следовательно, переключить обратно в состояние нуля, если выходная переменная к компаратора принимает значение 0. Непосредственно вслед за этим остаток

Ug-z.-l-UsB .

таким же образом сравнивается с ближайшим младшим разрядом и т.д. После восьми подобных выравнивающих шагов в память записывается двоичное число Z, из которого после цифро-аналогового преобразования получается напряжение, соответствующее

Ug = Z-Ujg;

Z = UJUlsb.

(24.21)

Если входное напряжение в течение времени преобразования изменяется, необходима схема выборки-хранения для промежуточного запоминания значения функции, чтобы все разряды были образованы из одного и того же входного напряжения типы ИС

8 разрядов в 15MKc:i4D 1514 (Analog Devices),

8 разрядов в 0,4 мкс : TDC1001J (TRW), 10 разрядов в 20MKc:i4D 7570L {Analog Devices),

10 разрядов в 1 мкс : TDC 1013J {TRW), 12 разрядов в 25 мкс :AD 514 {Analog Devices).

24.6.4. ЧИСЛОВОЙ МЕТОД

АЦ-преобразование, осуществляемое по этому методу, требует незначительных аппаратурных затрат. При этом используются простые средства и достигается высокая точность. Конечно, время преобразования оказывается значительно большим, чем при других методах. Как правило, оно составляет 1-100 мс. Для многих применений этого вполне достаточно. Поэтому числовой метод наиболее широко распространен и осуществляется в большинстве схемных вариантов. Важнейшие из них описываются ниже.

Компенсационный метод

Компенсационный АЦ-преобразователь, представленный на рис. 24.26, очень похож на ранее рассмотренные схемы. Су-

Схема Выборки-хранения

U(Z)


Устройство

Тактовый

{уомпаратор

управления

генератор

UA-преоб-

Память

разователь

птггш

Рис. 24.25. АЦ-преобразователь, работающий по весовому методу. Z=VJV .




Схема переключения напрабления счета

РеВерсивный счетчик

гпттттт

щсственное отличие состоит в том, что здесь память представляет собой счетчик. При этом можно значительно упростить устройство управления.

С помощью вычитателя входное напряжение Ug сравнивается с компенсирующим напряжением U(Z). Если разность U - - UiZ)> v2 UisB, счетчик работает в суммирующем режиме. Благодаря этому [/(Z) приближается к входному напряжению. Если разность U - U(Z) < v2 Ulsb, счетчик является вычитающим. При этом компенсирующее напряжение всегда отслеживает входное напряжение. Исходя из этого, такую схему называют отслеживающим АЦ-преобразователем.

Если разность U - U{Z) меньше /2 Ulsb, счетчик останавливается. Это делается для предотвращения дальнейшей работы счетчика при достижении выравнивания в последнем разряде.

В отличие от весового метода здесь число на выходе может быть достаточно просто представлено в двоично-десятичной форме. Для этого вместо двоичного счетчика применяют двоично-десятичный. Упрощение устройства управления по сравнению с весовым методом достигается ценой существенного снижения скорости преобразования, так как компенсированное напряжение изменяется ступенями (шага-UsB- В случае когда входное напряжение изменяется медленно, все же можно получить малые времена срабатывания.

Тактовый

генератор

Рис. 24.26. Построение АЦ-преобразователя по компенсационному методу с постоянным выравниванием.

2 - u./uisb

так как благодаря свойству отслеживания аппроксимация носит непрерывный характер, а не начинается каждый раз с нуля, как при весовом методе.

Метод пилообразного напряжения

В представленном на рис. 24.27 АЦ-преобразователе с использованием пилообразного напряжения нет ЦА-преобразователя. Принцип его работы основан прежде всего на представлении входного напряжения пропорциональным ему временем интегрирования. Для этого используется генератор пилообразного напряжения и компараторы К 1 и К 2.

Пилообразное напряжение возрастает от отрицательного значения до положительного по закону

V, = - к .

На выходе логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ сохраняется состояние 1 до тех пор, пока напряжение пилы находится в диапазоне от О до U. Соответствующее время составляет

Ug.

опорн

Рис. 24.27. АЦ-преобразователь, работающий по методу пилы.


Llf>

-v..

опорв


Счетчик

Генератор пилообразного напряжения

Кварцевый генератор

Индикат1



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
.