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

ВхиЗнш I аналоговый сигнал О--

Такшобый стал

31 - 1

j!ar:!J.49CKu.ic автомат упок-йленая ы. dei/mqipauuu.

Решение

ВыходуйИ код н

Рис. 1,14. Линейная динамическая модель аналоговых узлов АЦП с ком-мутируемы-ми эталонами

лен конкретного вида и анализировать только их общие свойства.

Любой АЦП рассматривается как некоторый многомерный набор одноразрядных двоичных квантователей ЮДК)-Каждый из иих включает некоторый i-й эталон Xh определяющий одни уровень квантования нз общего множества уровней {п} на передаточной характеристике, н аналоговый вычитатель Д/, определяющий знак разности между входным преобразуемым сигналом Хх и эталоном Хэ/. В завнснмостн от знака принимается некоторое формализованное решение в виде О нлн 1 {рис. 1.14).

Указанные ОДК могут существовать и выполнять функцию преобразования одновременно (развертка в пространстве) или формироваться по одному (или группам) поочередно за счет последовательного нзмененпя внутренних состояний логических и аналоговых устройств АЦП (развертка во времени и в пространстве).

Способ развертки и последовзтельность опроса ОДК задаются логическим автоматом, реализующим алгоритм пре-

образования. Прн развертке ОДК во времени каждый из Хэ/ может быть суммой нескольких эталонов мепьп1его веса. Цель функционирования АЦП - определить ОДК с максимальным номером /, д.1я которого Хэ1<Хх. При этом предполагается, что вес эталона возрастает с ростом порядкового номера /. Реальные отклонения статистических свойств элементов ОДК от номинальных учитываются значениями A%/, а динамические и случайные - путем введения задержек в вычитателе (тэ/) и генераторов ложных срабатываний или шумов (о/). Поскольку эталоны Хэ1 представлены з виде упорядоченного набора, то их можно объединить в множество {Хэ] с мощностью

Мощность множества [п], равная R, определяет разрешающую способность преобразователя. Со стороны выхода АЦП представлен множеством У выходных кодов. Для ДЦП, имеющих однозначную передаточную характеристику, мощность множества {Y) также равна R и существует однозначное отображение множества [п] в множестве {У} в соответствии с передаточной характеристикой.

В общем случае уровни П; могут образовываться некоторым подмножеством эталонов:

где trii -мощность подмножества эталонов уровня /. Еслн мощность множества эталонов в ОДК RR, то АЦП считают структурио-избыточнымн; при RR АЦП являются структурно-минимальными.

Введение избыточных ОДК необходимо для элементного резервирования и исправления ошибок, произошедших в процессе сравнения внутри одного цикла преобразования или накопившихся за определенную серию циклов. Однако избыточность имеет смысл только в многошаговых АЦП (с разверткой во времени).

Динамические и шумовые свойства каждого ОДК (з/ и О/) определяются нх внутренними элементами и схемотехникой. Как правило, они слабо взаимосвязаны. Поскольку характеристики АЦП обычно задают по минимаксным критериям, то дяя анализа указанных свойств достаточно выявить наихудший ОДК и произвести детальный детерминированный анализ времени задержки tsf н шумов Oj.

Рассматриваемая модель АЦП универсальна, поскольку инвариантна к системам кодирования и алгоритмам функционирования. Она позволяет обосновать возможность раз-

3* 35

дельного анализа логического функционирования АЦП, его статических и динамических параметров.

Общим свойством всех структур многошаговых АЦП, использующих принцип развертки ОДК во времени, является обязательная смена внутренних эталонов, происходящая в процессе формирования очередного ОДК (при переходе от одного шага сравнения к другому). Это сопровождается переходными процессами в аналоговых устройствах, которые определяют .минимальную длительность каждого шага tq и общего времени преобразования tc.

Переходные процессы в ОДК одношаговых АЦП (считывания) определяют максимально допустимую скорость изменения входного сигнала. Они, как правило, имеют нелинейный характер.

Точный расчет значений tq и tc возможен только с использованием средств моделирования на ЭВМ.

Однако на уровне инженерного проектирования вполне приемлема линейная интерпретация переходных процессов в аналоговых узлах ЦАП и АЦП, что вытекает из основной функции преобразователей.

Для АЦП, содержащих Ц.АП, минимальное время, необходимое для реализации одного шага сравнения, определяется суммой:

где ts - время установления ЦАП с заданной точностью 6; - время задержки срабатывания КН, Представив ЦАП линейным инерционным звеном первого порядка с числом разрядов Ь, можно записать [23]

. = (* + Ь,)т>2, (1.1)

где Ьь - необходимое увеличение (уменьшение) разрядно-

сти, при котором относительное отклонение 6s=2~**+6* не превышает заданной доли нормированного шага кваитова-

ния О ?- ; то=?вх.кСо; Нъхк - входное сопротивление КН; Со- емкость инерционного звена.

Время tv. принято определять по расчетным зависимостям задержки включения КН от уровня перевозбуждения на входе при скачкообразном воздействии [11]. Как правило, эти зависимости нелинейны.

Однако такой подход к определению tq и ts обеспечивает удовлетворительные результаты только при проектировании АЦП со средним уровнем параметров, но мало пригоден

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.