(0,5...0,1)-10 не перспективны с точки зрения интегрального исполнения ввиДу наличия в схеме реактивных сопротивлений.

Образование цифрового эквивалента Nx в рассмотренном АЦП сводится к измерению временного интервала между импульсами Начало счета и Окончание счета и связано с дополнительной статической ошибкой bt = . Одно-

Vxconst

a 6

Рис. 4.42. Схемы генераторов пилообразного напряжения.

отсчетные схемы измерения временного интервала обеспечивают ошибки Ц порядка 0,1-0,05%, использование многоотсчетных ( нониусных ) схем позволяет уменьшить ошибку на десятичный порядок.

Максимальное время преобразования определяется периодом интегратора Т, который связан с частотою счетных импульсов /р и ее статической зависимостью вида

ошибкой fip%

Vc. -

(4.70)

сс

Динамическая ошибка счетного АЦП определяется в основном временем преобразования максимального входного напряжения Т

,= 100

VoCOnst

Рис. 4.43. Структурная схема следящего АЦП.

Следящий счетный преобразователь (рис. 4.43) содержит реверсивный

счетчик РСч, выходные разрядные шины которого соединены со входом линейного ЦАП. В зависимости от знака напряжения разбаланса Д(/ == Ux - Uj включается один из вентилей В1 или В2, пропускающих на входы + или - РСч счетные импульсы от генератора счетных импульсов ГСИ. На РСч в процессе преобразования устанавливается код Nx, обеспечивающий выходное напряжение ЦАП по условию Ux = Wsi

Для i/ = f/ ax

максимальное время преобразования Т =

время

отслеживания Т входного напряжения Vx составляет время одного такта

РСИ t = j = Т при условии с. и

I dt /max <=

м on

х max

(4.71)

Следящие АЦП из всех преобразователей компенсационной структуры обладают наибольшей схемной простотой, пригодны для интегрального исполнения и обеспечивают эксплуатационную точность и (0,05...0,1)% при скорости преобразования в следящем режиме Ттт ~ (0.5... 1) мкс.

г о-

\n-f

21-1

Тгп-2

Тгп-3

№ 1 П12

Рис. 4.44. Структурная схема поразрядного компенсационного АЦП.

делению этого ос-

АЦП поразрядного принципа действия для уравновешивания входного напрязкения в качестве набора эталонных напряжений Ui имеют п эталонов

Алгоритм уравновешивания сводится к выполнению операции последовательного деления входного напряжения 1/ на эталонное напряжение старшего разряда - , вычислению остатка = Ux

татка на эталонное напряжение -~ , определению остатка Да = Д--

и т. д. Схема поразрядного АЦП компенсационного типа показана на рис. 4.44. Генератор импульсов ГИ непрерывно возбуждает распределитель импульсов РИ, который формирует последовательность п + 1 сдвинутых на время импульсов. Первый из них устанавливает триггер Тг п - 1 в состояние 1 , а все остальные триггеры (Тг], / = О, 1.....п-2)-в состояние О . При этом включается старшая секция ЦАП, и преобразователь вьщает на схему сравнения СС эталонное напряжение первого шага уравновешивания - Ugj = -21? .

Если результат сравнения U = Ux - U>Q, то и а выходе схемы сравнения формируется импульс а = 1, не проходящий через схему совпадения Вп - I в момент прихода на нее второго импулься с РИ, и триггер Тгп-1 остается в состоянии 1 . При этом старшая секция ЦАП также остается включенной на время второго шага уравновешивания.

Если [/ppj < О, то на выходе схемы совпадения формируется импульс a-n-i = О {Sn-i = !) который проходит через вентиль Вп- I в момент появления второго импульса с РИ и устанавливает Тгп - I в состояние О . Старшая секция ЦАП выключается. Независимо от значения a j на втором шаге уравновешивания импульс с РИ переводит в состояние 1 триггер Гг п - 2 и включает секцию j = n - 2 ЦАП. Сумма напряжений an~iVi +

+ п 2эт2 эт2 = втором шаге сравнивается с Ux- При усло-ср2>0 импульс а 2-1, сформированный на выходе СС, не разрешает прохождение через вентиль Вп - 2 импульса второго шага с РИ, и триггер Тгп - 2 остается в состоянии 1 . Если 1/рр2<0, то триггер Тгп -2

устанавливается импульсом а 2 = О (а 2 = 1) с выхода СС в состояние О , и секция п - 2 ЦАП отключается. Так как импульс второго шага уравновешивания установил триггер Тгп - 3 в состояние 1 , то на этом шаге на

схему сравнения поступает эталонное напряжение U. = а + а 2 + + п-з -g-

Подобнаи процедура определения коэффициентов производится на каждом /=1, .... п шаге уравновешивания, затем импульсом сброса РИ устанавливается в начальное состояние и списывает параллельный код Nx с триггерной группы ТгО - Тгп-I. Последовательный код Nx формируется на выходе СС. В данном АЦП время одного цикла преобразования Гц = ищ, где п - число разрядов преобразователя, а длительность шага уравновешивания определяется в основном переходными процессами в схеме сравнения (р) и ЦАП (цдп)-

При одинаковых динамических характеристиках аналоговой части и числе разрядов выходного кода быстродействие АЦП поразрядного взвешивания в 2

- раз больше быстродействия счетного ЦАП при обработке максимального перепада U - frmin напряжения Ux- В режиме отслеживания напряжения Ux а выполнения условия (4.67) быст;родействие счетного АЦП приблизительно в п раз превышает быстродействие АЦП поразрядного уравновешивания.

Современные АЦП поразрядного уравновешивания компенсационного типа, выполненные на интегральных линейных и дискретных подсхемах, при п = 10 обеспечивают Тц ж (10...20) мкс.

АЦП, работающие по методу непосредственного отсчета, в качестве набора эталонных напряжений имеют 2 уровней

эт! ~ эrs л/ -4-1 таи *

где N=1, 2,.... .V ..