АЦП импульсного преобразования

Метод последовательного преобразования реализуется и в АЦП время – импульсного преобразования (АЦП с генератором линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН)). Принцип действия рассматриваемого АЦП основан на подсчете числа импульсов в отрезке времени, в течение которого линейно изменяющееся напряжение (ЛИН), увеличиваясь от нулевого значения, достигает уровня входного напряжения . Используются следующие обозначения:

СС – схема сравнения, ГИ – генератор импульсов, КЛ – электронный ключ, СЧ – счетчик импульсов.

Отмеченный во временной диаграмме момент времени соответствует началу измерения входного напряжения, а момент времени соответствует равенству входного напряжения и напряжения ГЛИН. Погрешность измерения определяется шагом квантования времени. Ключ КЛ подключает к счетчику генератор импульсов от момента измерения до момента равенства и . Через обозначено напряжение на входе счетчика. Код на выходе счетчика пропорционален входному напряжению. Одним из недостатков этой схемы является невысокое быстродействие.

АЦП с двойным интегрированием.

Рассмотрим АЦП с двойным интегрированием, которое также реализует метод последовательного преобразования входного сигнала.

Использованы следующие обозначения: СУ – система управления, ГИ – генератор импульсов, СЧ - счетчик импульсов. Принцип действия АЦП в определении отношения двух отрезков времени, в течение одного из которых выполняется интегрирование входного напряжения интегратором на основе ОУ (напряжение на выходе интегратора изменяется от нуля до максимальной по модулю величины), а в течение следующего – интегрирование опорного напряжения (меняется от максимальной по модулю величины до нуля).

Ключ К3 предназначен для установки интегратора в исходное нулевое состояние. В первый из указанных отрезков времени ключ К1 замкнут, ключ К2 разомкнут, а во второй отрезок времени их состояние является обратным по отношению к указанному. Одновременно с замыканием ключа К2 импульсы с генератора импульсов ГИ начинают поступать через схему управления СУ на счетчик Сч. Поступление этих импульсов заканчивается тогда, когда напряжение на выходе интеграторов оказывается равным нулю.

Напряжение на выходе интегратора по истечении отрезка времени определяется выражением:

.

Используя аналогичное выражение для отрезка времени ,получим:

Подставив сюда выражение для , получим:

,

откуда:

Код на выходе счетчика определяет величину входного напряжения.

Одним из основных преимуществ АЦП рассматриваемого типа является высокая помехозащищенность. Случайные выбросы входного напряжения, имеющие место в течение короткого времени, практически не оказывают влияния на погрешность преобразования. Недостаток АЦП – малое быстродействие.

Наиболее распространенными являются АЦП серий микросхем 572, 1107, 1138 и др.

Тип м/схемы	Число разрядов	, мкс	, В	, мВт	преобразование
К1107ПВ1		0,1	+5 -6		параллельное
К1107ПВ2		0,1	+5 -6		параллельное
КР572ПВ1А			515-15		последовательное
К572ПВ3					последовательное
К572ПВ4					последовательное
К1108ПВ1А		0,9	9-5,2		последовательное
К1138ПВ1А			5-15		последовательное

Дата добавления: 2014-01-05