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

hit)

	-==-

Рйс. I.I5 Типовая линейная электрическая модель ОДК мнкроэлект-ронною АЦП (о) и Д11аграч!а ее переходного процесса (б)

для быстродействующих и прецизионных преобразователей. Свойства последних в большей степени связываются с соб-ственнымп шумами элементов и усилительными характеристиками КН.

Лучшие результаты достигаются, еслн для многошагового ЛЦГ1 произвольной структуры (рис. 1.15, а) инерционные элементы ОДК (ЦАП и КН) объединяются в единый четырехполюсник с частотной передаточной функцией /С(/со) и соответствующей ей переходной функцией h{t). При этом КН может рассматриваться как безынерционный усилитель с коэффициентом усиления /Ск- Переходные процессы инициируются генератором единичных функций, а безынерционное пороговое устройство (БПУ) на выходе используется для принятия решения по знаку сигнала па входе.

Интерес представляет определение момента смены знака напряжения на входе БПУ прн измерении входного напря-

л л л

ження Ui,b, меньшего напряжения Vy на величину 6 = 2 (б+Ьб) Этот момент может быть зафиксирован через время tq (рис. 1.15,5).

В соответствии с моделью искомое время tq определяется как корень уравнения

(1-2)

и зависит от числа разрядов b и порядка передаточной функции /((/й>). Для простейшего частного случая одно-

звенной модели = I/(to/cu+О уравнение приводится

к виду {1.1).

Двухзвенная модель вида КЦ<й) = \/{хо]а-1) (tk/gj-I-I) позволяет в первом приближении учитывать инерционные свойства ЦАП н КН, представляя их звеньями первого порядка с постоянными времени то и Тк.

Тогда передаточная функция инерционного четырехполюсника примет вид

h{t) = l-vK-ik)e- + V(-ro- )e-

при > о и To-fiTu,

л (О = 1 - е- (t + 1) при То = т .

Значение in, найденное при решении уравнения (1.2), будет больше, чем для системы первого порядка, и зависит от соотношения постоянных времени то и Тк. Степень его увеличения может быть учтена при введении коэффициента задержки сигнала в КН (К.к):

C = 3. ( + 6)ota2. (1.3)

Расчетные зависимости Кз.к от числа разрядов b и со-отношеиня то/тк показаны на рис. 1.16. Для сравнения там же отмечены точки, полученные при расчете на ЭВМ. 10-разрядного АЦП К1108ПВ1 методами математического моделирования на элементном уровне.

Детальный численный анализ показал, что увеличение порядка /С(/(й) для стучаев более сложного характера инерционности ЦАП и КН не приводит к существенной корректировке уравнения (1.3). Однако для этого необходимо выполнение условия апериодичности характера процесса при малых значениях дополнительных задержек.

При Ск<0,5то задержка, вносимая КН, иезиачнтольиа (менее 10%). Но если Тк>2го, то tq в основном определится его инерционностью. Внутри этого интервала учитываются обе постоянные времени. Когда ТкЯ=то, значение Кз.к выбирается из диапазона 1,2-1,4, чем достигается наименьшая шумовая полоса ОДК оптимальным образом построенного АЦП последовательных приближений (АЦП ПП).

Результаты расчетов иа ЭВМ позволяют утверждать, что уравнение (1.3) применимо для оценки инерционных свойств ОДК и более высокого порядка.

<и.слз разрядов

Рис. 1.16- Зависимость коэффиииента задержки КП от числа разрядоз АЦП при различных соотношениях постоянных времени То и Тк

По значению ?/макс {применительно к модели на рис. 1.14) можно определить суммарную длительность шагов сравнения произвольного многошагового ЛЦП. В простейшем случае

где М - число шагов процесса сравнения; E=invltc - коэффициент, характеризующий степень использования времени преобразования АЦП для ссуществлеиня шагов сравнения; tc - полное время преобразования АЦП; пр - суммарная длительность шагов сравнения одной процедуры преобразования.

Перевод уравнения {1.3) в частотную область позволяет определить минимально необходимую полосу пропускания линейной части ОДК по заданному времени задержки:

Здесь Д/ - полоса пропускания на уровне -3 дБ.

Уравнения (1.3) и (1.4) можно считать уинверсальиымц для расчета и сравнительной оценки динамических характеристик аналого-цифровых узлов многошаговых ЛЦП (то

и AfMHH).

Для классического варианта построения АЦП ПП, работающего с постоянной тактовой частотой, число шагов процесса сравнения равно числу разрядов. Поэтому полоса входного сигнала КН не должна быть уже, чем

> \.J[ + I 2]/2ix,e, (1,5)

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.