Главная страница

контр работа Суханова. Контрольная работа По дисциплине Вычислительная техника и информационные технологии


Скачать 253.94 Kb.
НазваниеКонтрольная работа По дисциплине Вычислительная техника и информационные технологии
Дата28.12.2019
Размер253.94 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаконтр работа Суханова.docx
ТипКонтрольная работа
#102463
страница2 из 3
1   2   3


Рис. 3. Структурная схема АЦП поразрядного кодирования

Основой АЦП является регистр последовательных приближений. Он представляет собой сдвигающий регистр, в котором последовательно, начиная со старшего разряда формируется логическая единица. В зависимости от

сигнала Uупр, поступающего на его вход, эта единица или остается или заменяется логическим "0". Резистивная матрица формирует аналоговое напряжение, эквивалентное "весу" цифрового кода, поступающего на матрицу с

регистра приближений. Схема сравнения сравнивает напряжения Ux и Uм, и в зависимости от их величин формирует сигнал Uупрна уровне лог."0" или

лог."1" .

АЦП поразрядного взвешивания нашли широкое применение при разработке ИС ввиду своей простоты и достаточно хорошего быстродействия.

Такие ИС могут иметь в своем составе генератор тактовых импульсов и источник эталонного напряжения или не иметь их.

В качестве примера рассмотрим АЦП, выполненное на ИС К1113ПВ1. ИС предназначена для преобразования однополярного или биполярного аналогового напряжения (Uвх=0…10В или Uвх= -5В…+5В) в десятиразрядный двоичный код. Нелинейность преобразования ±0,1%, время преобразования 30мкс. Для работы ИС требуется два источника питания +5В и –15В. В микросхему встроен внутренний источник опорного напряжения и генератор тактовых импульсов.



Рис. 4. ИС К1113ПВ1 (а) и временная диаграмма ее работы (б).

Запуск АЦП производится лог."0". Цифровая информация с выходных

шин снимается через 30мкс после поступления сигнала "Гашение-преобразование". Tпреобр=30мкс. Работа АЦП поясняется временной диаграммой его работы (рис.4.).

Следящие АЦП в отличие от АЦП поразрядного взвешивания имеют в

своем составе вместо регистра последовательных приближений реверсивный

счетчик (рис.5.). Работа АЦП поясняется временной диаграммой работы(б). Управление реверсивным счетчиком производится по управляющей шине "±" в зависимости от соотношения сигналов Ux и Uм. При изменении входного сигнала Ux, изменяется код реверсивного счетчика и напряжение с матрицы Uм "следит" за Ux.





Рис.5. Следящие АЦП (а),временная диаграмма ее работы (б).

ИнтегрирующиеАЦП относятся к медленнодействующим преобразователям. Принцип их действия основан на преобразовании аналоговой величины во временной интервал tx и формировании число-импульсного (единичного) кода путем заполнения этого интервала импульсами опорной частоты f0. Значение единичного кода определяется соотношением:

N(1)=tx* f0

Число-импульсный код поступает на счетчик, на выходе которого формируется цифровой код. Структурная схема такого АЦП приведена на рис.6 а.



Рис.6. Структурная схема (а) и временная диаграмма работы (б)

интегрирующего АЦП

Максимальное время преобразования зависит от разрядности АЦП и определяется гдеf0 – период частоты кварцевого генератора.

Погрешность интегрирующего АЦП определяется, в основном, изменением наклона пилообразного напряжения, которое определяется постоянной времени RC интегратора (генератора пилообразного напряжения). Под воздействием внешних дестабилизирующих факторов, особенно температуры, постоянная времени, а следовательно, и наклон пилообразного напряжения меняется, что приводит к значительным погрешностям преобразования. Поэтому в настоящее время для построения интегрирующих АЦП используют принцип двойного интегрирования.

Принцип работы АЦП двойного интегрирования заключается в том, что сначала в течении некоторого фиксированного временного интервала Т1

интегрируется аналоговая преобразуемая величина Ux, а затем интегрируется

эталонное (опорное) напряжение противоположной полярности Uоп. Временной интервал Т2 пропорционален преобразуемой величине Ux.



Рис.7. Структурная схема АЦП двойного интегрирования (а) и

временная диаграмма его работы (б)

Действительно в течении интервала времени Т1 напряжение на выходе

интегратора изменяется по линейному закону:



В течении интервала времени Т2 выходное напряжение на выходе

интегратора изменяется от Uвых.инт.мах до 0, т.е.



Следовательно,

Таким образом интервал времени Т2 зависит от постоянной величины

Т1/Uоп и переменной Uх и не зависит от параметров интегратора. В этом можно убедиться на графике, приведенном на рис.8.



Рис.8. Напряжение на выходе интегратора при постоянной

времени τ1=R1*C1 (1) и при τ2=R2*C2 (1)

АЦП двойного интегрирования обеспечивает высокую точность преобразования в условиях промышленных помех в широком интервале температур и широко используется в измерительной технике и автоматизированных системах управления.

1   2   3


написать администратору сайта