(926)274-88-54
Бесплатная доставка.
Бесплатная сборка.
График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
|
|
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 сигнала эффективное значение выходного напряжения для ЛГ-разрядного преобразователя Отсюда получаем отношение сигнал/шум S = 20flB.lg М-6дБ + 1,8 дБ. (24.19) Наряду с систематической ошибкой квантования имеет место и более или менее значительная ошибка, обусловленная схемой. Если середины ступеней идеальной ломаной линии передачи, показанной на рис. 24.20, соединить, то получится прямая с единичньПк! наклоном, выходящая из начала координат (штриховая линия). в реальных АЦ-преобразователях эта прямая не проходит через нуль (ошибка сдвига) и ее наклон отличается от единицы (ошибка усиления). Ошибка усиления в диапазоне преобразования сигнала вызывает постоянное относительное отклонение выходной величины от истинного значения, а ошибка сдвига, напротив, обусловливает постоянную абсолютную погрешность. Обе эти ошибки, как правило, можно устранить посредством стабилизации нуля и полного отклонения. Остаются ошибки вследствие дрейфа параметров и их нелинейности. Систематическая ошибка квантования может привести к нелинейности характеристик в случае, когда ступени не равны. При определении ошибки линейности сначала корректируют положение нуля и усиление и находят максимальное отклонение входного напряжения от идеальной прямой Ua(Z)~ Суммарная нелинейность Шрицате,  Суммарная нелинейность ( положительная) 1&в Рис. 24.21. Переходная характеристика АЦ-преобразователя с ошибками линейности. Эта величина за вычетом ошибки квантования V2 Ulsb представляет суммарную нелинейность. Она составляет дробные доли от Ulsb- в примере, который иллюстрируется рис. 24.21, она равна ± /2 Ulsb-Другой мерой ошибки линейности является дифференциальная нелинейность. Она указывает, насколько ширина отдельной ступеньки отличается от заданного значения Ulsb- Если эта ошибка превышает Ulsb, то при измерении некоторые числа могут быть пропущены. При еще больших погрешностях число Z при увеличении входного напряжения может даже убывать. 24.5.2. ДИНАМИЧЕСКАЯ ОШИБКА Можно выделить две области применения АЦ-преобразователей; 1) в цифровых вольтметрах и 2) при обработке сигналов. в первом случае исходят из того, что входное напряжение в течение времени преобразования постоянно. При обработке сигналов, напротив, входное напряжение непрерывно изменяется. При цифровой обработке через равные промежутки времени берутся выборки изменяющегося напряжения с помощью элементов выборки-хранения. Эти данные переводятся в цифровую форму АЦ-преобразователем. Как было показано в разд. 22.1, соответствующая числовая последовательность только тогда достаточно точно представляет непрерывный входной сигнал, когда выполняется теорема о дискретизации. Частота выборки / должна по меньшей мере вдвое превышать наибольшую частоту сигнала /ыше- Поэтому время преобразования АЦ-преобразователя должно быть меньше в этой области применения для оценки точности параметры АЦ-преобразователя и элемента выборки-хранения необходимо рассматривать совместно (см. разд. 17.4). Например, не имеет смысла использовать 12-разрядный АЦ-преобразователь с элементом выборки-хранения, который за время срабатывания не реагирует на величину, равную 1/4096 0,025% диапазона измерений. Другая динамическая погрешность вы- зывается временной неопределенностью (апертурой) At точек опроса и возникающей при этом неопределенностью значения Л С/ опрашиваемого напряжения (рис. 24.22). Время апертуры вызывает только постоянное запаздывание. При расчете максимальной ошибки Д17 предположим, что входной сигнал синусоидальный  Рис. 24.22. Эффект апертуры. с максимально допустимой частотой /иажс-Наибольший наклон кривой имеет место при прохождении через нуль: t = o Отсюда получаем погрешность амплитуды Если она должна быть меньше величины ступени квантования Ulsb АЦ-преобразователя, то условие для времени апертуры имеет вид At л < Ulsb . (24.20) При высоких частотах сигнала это условие выполнить очень трудно, что подтвер- ждает следующий числовой пример: для 8-разрядного преобразователя 1/ь$в/Сма1ю = = 1/255. Если максимальная частота сигнала 10 МГц, то, как следует из формулы (24.20), время неопределенности должно быть меньше 125 пс. 24.6. ПОСТРОЕНИЕ АЦ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ 24.6.1. ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ СПОСОБ На рис. 24.23 показана реализация параллельного способа для 3-разрядного числа. С помощью трех разрядов можно представить восемь различных чисел, включая нуль. Необходимо, следовательно, семь компараторов. Семь соответствующих эквидистантных опорных напряжений образуются с помощью делителя. Если приложенное входное напряжение не выходит за пределы диапазона от /г Ulsb ДО /2 Ulsb, то компараторы с 1-го до 3-го устанавливаются в состояние 1 , а компараторы с 4-го по 7-й-в состояние О . Необходимы логические схемы, преобразующие эти состояния в число 3. В табл. 24.4 представлена зависимость между состояниями компараторов и соответствующим двоичным числом. Как показывает сравнение с разд. 19.7, необходимое преобразование можно произвести, используя шифрато}) приоритета, который был описан в разд. 19.1.1. Однако приоритетный шифратор нельзя подсоединять непосредственно к выходам компараторов. Если входное напряжение изменяется, может быть получен ошибочный результат. Рассмотрим, например, переход от трех к четырем, следовательно, в двоичном коде от 011 к 100. Если старший разряд вследствие меньшего времени задержки изменит свое состояние раньше других разрядов, то временно возникнет число 111, т.е. семь. Величина ошибки соответствует половине измеряемого диапазона. Так как результаты АЦ-преобразова-ния записываются, как правило, в запоминающее устройство, существует, таким образом, определенная вероятность получить полностью неверную величину. Решить эту проблему можно, например, предотвратив с помощью схемы выборки-хранения изменение входного напряжения в течение времени измерения. Однако при этом способе ограничивается допустимая частота входного напряжения, так как для установки схемы выборки-хранения необходимо время. Кроме того, вероятность изменения выходных состояний компара- 7ULSB 2 LSB R R R R iR D Q С D Q С D a с D Q С -ik kt T5 С Рис. 24.23. АЦ-преобразователь, работающий по параллельному методу. Z - Ulsb опорн Таблица 24.4 Переменные состояния в параллельном АЦ-преобразователе в зависимости от входного напряжения
торов полностью не исключается, поскольку быстрые схемы выборки-хранения обладают заметным дрейфом. Этот недостаток можно устранить, если, как показано на рис. 24.23, после каждого компаратора в качестве промежуточной памяти ввести схему запоминания аналоговой величины-срабатывающий по фронту триггер, который при воздействии тактового сигнала запускает следующие последовательностные схемы. В этом случае обеспечивается сохранение стационар- ного состояния на выходе приоритетного шифратора при действи фронта импульса, запускающего триггер. Как видно из табл. 24.4, компараторы устанавливаются в состояние 1 по очереди-снизу вверх. Такая очередность не гарантируется при крутых фронтах импульса, так как из-за различия во временах задержки компараторы могут переключаться в другом порядке. Это переходное состояние при определенных обстоятельствах может быть записано в триггерах.
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. |