Процес зрівноважування може відбуватися послідовно, паралельно і послідовно-паралельно у часі

У випадку 1 дискретні рівні зразкової величини формуються послідовно такт за тактом. В кожному такті проводиться порівняння зразкової величини з вимірюваною доти, доки вони не зрівняються.

Закон змінювання (розгортка) зразкової величини може бути рівномірно-східчастою і нерівномірно-східчастою: перший передбачає одержування в кожному такті однакового приросту, що дорівнює кроку квантування (рис.7.3,а) зразкової величини ; другій - зміни неоднаковими східцями. "Вагу" цих східців вибирають згідно з системою числення (двійковою або двійково-десятковою). На рис. 7.3,б показано розгортку зразкової величини за двійковим законом. Нерівномірно-східчасте зрівноважування називають порозрядним, а ЦВП з таким зрівноважуванням - приладом порозрядного кодування.

При паралельному зрівноважуванні відбувається одночасне формування і порівняння усіх рівнів зразкової величини , з вимірюваною величиною X (рис. 7.4,а). Сформовані рівні величини утворюють рівномірну шкалу. Перевага методу - максимальна швидкодія АЦП, але паралельне зрівноважування потребує максимальної кількості мір і компараторів для одночасного порівняння вимірюваної величини X з усіма рівнями зразкової величини в діапазоні 0….Тому такий метод зрівноважування використовується тільки в тих випадках, коли ВВ є короткочасною, наприклад, при безпосередньому вимірюванні миттєвих значень x_i змінної величини (рис.7.1, а).

Рис. 7.4. Часові діаграми методів паралельного (а) та

паралельно-послідовного (б) зрівноважування

При паралельно-послідовному зрівноважуванні формується кілька шкал зразкової величини , які відрізняються "вагами" одиничних мір. Співвідношення між вагами вибирається кратним 10. ВВ (або різниця ) порівнюється послідовно з кожною шкалою зразкової величини, починаючи з найбільшої, а в межах кожної шкали - одночасно (паралельно) з усіма її складовими рівнями. На рис.7.4,б зображено 2 шкали зразкової величини ‑ з одиничними мірами квантування та відповідно. Перевага методу - дещо простіше в реалізації ніж паралельне зрівноважування і значно більша швидкодія в порівнянні з послідовним зрівноважуванням. Кодоімпульсні ЦВП відрізняються найбільшою точністю.

За алгоритмом перетворення ВВ в код ЦВП (і АЦП) поділяють на 3 групи.

1.Методі послідовної лічби передбачають зрівноважування ВВ X шляхом послідовного накопичення (підсумовування) одиничних мір зразкової величини x₀(t), які є сходинками квантування (DX_к = const) (рис. 7.3,а). Результат перетворення визначається кількістю одиничних мір DX_к, які відповідають моменту рівності вимірюваної X та зразкової x₀(t) величин. Він відображається послідовним (протягом часу) одиничним (унітарним) кодом. До цих методів належать час-імпульсний, частотно-імпульсний методи, кодоімпульсний метод з рівномірно-східчастим зрівноважуванням.

2. Метод порозрядного кодування – це кодоімпульсний метод з нерівномірно-східчастим змінюванням зразкової величини. На рис. 7.3,б наведено приклад реалізації алгоритму двійкового зрівноважування вимірюваної величини X. Воно починається зі старшого розряду зразкової величини x₀(t), розмір якого задається заздалегідь з урахуванням верхньої межі змінювання ВВ. Кожний наступний розряд зразкової величини x₀(t) за «вагою» в 2 рази менший від попереднього розряду. З кожним тактом або рівнем змінювання зразкова величина наближається до вимірюваної. До результату вимірювання входять розряди, при вмиканні (підсумовуванні) яких зразкова величина не перебільшує вимірювану (на рис.7.3, б вони позначені «1»).

Дата добавления: 2014-10-15