Читальный зал -->  Применение микроэлектронных ЦАП 

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

О, 0,2

£л. MKG

iff, КС 5)

Pit 3 51. Типовые зависимости He.iiHiieiiHOcTH (a), дифференциальной нелинейности (б), аб-со.1ютной погрешности преобразования в KOHCiHofl точке шкалы (в) БИС АЦП К1108ПБ1 от времени преобразования

Основное отличие структурного построения АЦП К1108ПВ1 от классического АЦП ПП заключается в разделении внутреннего ЦАП иа две части (статическую и динамическую), введения селектора опорных.уровней на дифференциальных парах идентичных транзисторов и коммутатора управляющих токов селектора [71].

Первая часть ЦАП вырабатывает восемь статических эталонных уровнен:

где /cTf=0, 128, 256,512,896 -порядковые номера ступеней передаточной характеристики 10-разрядного АЦП. соответствующие трем старшим разрядам; Vq - UцерЦУ, XI28) - шаг квантования, формируемый эталонным резпс-торным делителем, подключенным непосредственно к ИОН.

Подключение Uj к КН и входу АЦП осуществляется путем коммутации задатчнка тока с одной из эмнттерных цепей дифференциальных нар транзисторов селектора. Коммутатор управляющих токов получает сигналы с выходов трех старших разрядов РПП через преобразователь двоичного позиционного кода в единичный.

В соответствии с алгоритмом последовательного приближения в первых трех тактах преобразования отыскивается максимальный уровень Vz,i <Virn, после чего соответствующая этому уровню пара транзистора селектора остается вк.чючеиной в течение всех последующих тактов преобразования (остальные пары обесточены и закрыты).

Вторая часть ЦАП, управляемая семью младшими разрядами РПП, задает двоично-взвешениые точки, которые поступают во входную резисториую структуру. При этом на входе подключенной пары транзисторов селектора образуется дифференциальное напряжение;

где /э/т -hiyuv 9 = з10у а /мле=(0. 1, 127) - порядковые номера ступеней передаточной характеристики 7-разрядного АЦП; Ro - эквивалентное нагрузочное сопротивление, образуемое резисторной структурой.

В течение семи последних тактов преобразования определяется максимальный номер ступени передаточной характеристики АЦП, при котором 6/вхк>0. Результат преобразования накапливается в РПП. Напряжение в конечной точке шкалы АЦП жестко связано с Uref и определяется значением (8/7) Urif-Ug. Напряжение смещения ну1Я зависит от падения напряжения во внутренних пенях схемы н внешней регулировке не подлежит. Другие параметры статической передаточной характеристики АЦП определнются соотношением

где lJq=igRQ - значение кванта ЦАП младших разрядов: Дэ/ег ~э/ст -эГ/ -128) -разрядность опорных уровней ЦАП старших разрядов для любой точки передаточной характеристики.

Соблюдение этих условий обеспечено схемотехническими, конструктивными и технологическими приемами. Обе части ЦЛП работают с одним ИОН. Значения Vq и /S.V}ci зависят от точности соотношения сопротивлений резисторов. В частности, квант Vq ЦАП младших разрядов определяется соотношением сопротивлений резисторов Rref/Rq, где /ffEP -токозадающий резистор ЦАП.

Технологические резисторы АЦП выполнены на поверхности одного теплопроводящего кристалла. Поэтому типовое значение температурного коэффициента сопротивления резисторов находится в пределах (1-5) 10 1/°С.

Жесткая связь крутизны передаточной характеристики АЦП с значениями Uref, а также возможность использова-иия внешнего ИОН позволяют применять БИС КП08ПВ1 в режиме умножения в пределах 10 % зоны относительно номинального значения Uref-2,6 В.

Динамические свойства АЦП в умножающем режиме определяются быстродействием внутреннего стабилизирующего ОУ, частота которого без подключения внешних элементов коррекции составляет не менее 3-5 МГц.

Комбинированное структурное построение АЦП К1108ПВ1 определяет и внешний вид передаточной характеристики, у которой восемь однородных участков повторяются через 128 ступеней, причем ступени на границах участков (в местах сшивания ЦАП старших и младших разрядов) наиболее чувствительны к процессу настройки.

Рассмотренные структурно-схематические построения аналоговой части АЦП значительно повысили его быстродействие, поскольку:

1) переходные процессы, связанные с переключением эталонов трех старших разрядов, отсутствуют;

2) входной ток АЦП протекает через ЦАП младших разрядов, что позволяет уменьшить сопротивление входного резистора в 8 раз по отношению к классическому АЦП ПП и уменьшить постоянную времени установления на выходе ЦАП Одновременно снижается уровень влияния шумов ЦАП;

3) прн сравнении трех старших разрядов коммутируемый ток протекает только по внутренним цепям кристалла, за счет чего исключаются переходные процессы в соединительных проводниках.

В целях повышения быстродействия ЦАП младших разрядов разделен на две части (четыре старших и три младших разряда), объединенных с помощыо делителя тока на 16, Инверсный выход ЦАП соединен со входом БИС, благодаря чему ток в цепи источника сигнала поддерживается постоянным вие зависимости от значений кода и Uirh- Это позволяет использовать иа входе АЦП источники сигнала с большим выходным сопротивлением.

Собственные шумы компонентов схемы, электрические наводки от фронтов ТИ н различных переключений оказывают существенное влияние на характеристику преобразования. На рнс. 3.52 показаны полученные в ходе эксперимента типовые вероятностные структуры (профили) ступеней преобразования и межкодовых переходов АЦП К1108ПВ1 для наиболее подверженного дниамическнм искажениям участка передаточной характеристики (область 786-й ступени) при разных значениях tc. Среднее квадрати-ческое значение межкодовых шумов обычно ие превышает 0,1 MP. При уменьшении tc до 0,9 мкс может наблюдаться

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

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.