Головна Головна -> Реферати українською -> Технічні науки -> Цифро-аналогові перетворювачі. Послідовні ЦАП

Цифро-аналогові перетворювачі. Послідовні ЦАП

Назва:
Цифро-аналогові перетворювачі. Послідовні ЦАП
Тип:
Реферат
Мова:
Українська
Розмiр:
2,54 KB
Завантажень:
89
Оцінка:
 
поточна оцінка 5.0


Скачати цю роботу безкоштовно
Пролистати роботу: 1  2 
Реферат на тему:
Цифро-аналогові перетворювачі. Послідовні ЦАП


Загальні відомості
Цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП) призначений для перетворення числа, визначеного, як правило, у виді двійкового коду, у напругу чи струм, які пропорційні значенню цифрового коду. Схемотехніка цифро-аналогових перетворювачів дуже різноманітна. На рис. 1 наведена класифікаційна схема ЦАП за схемотехнічними ознаками. Крім цього, ІМС цифро-аналогових перетворювачів класифікуються за наступними ознаками:
За видом вихідного сигналу: з стумовим виходом та виходом у виді напруги
За типом цифрового інтерфейсу: з послідовним уведенням та з паралельним уведенням вхідного коду
За кількістю ЦАП на кристалі: одноканальні та багатоканальні
За швидкодією: помірної та високої швидкодії
Рис. 1. Класифікація ЦАП
Послідовні ЦАП
ЦАП із широтно-імпульсною модуляцією
Дуже часто ЦАП входить до складу мікропроцесорних систем. У цьому випадку, якщо не потрібно високої швидкодії, цифро-аналогове перетворення може бути дуже просто здійснено за допомогою широтно-імпульсної модуляції (ШІМ).
Найпростіше організується цифро-аналогове перетворення в тому випадку, якщо мікроконтролер має вбудовану функцію широтно-імпульсного перетворення (наприклад, AT90S8515 фірми Atmel чи 87С51GB фірми Intel). Вихід ШІМ керує ключем S. У залежності від заданої розрядності перетворення (для контролера AT90S8515 можливі режими 8, 9 та 10 біт) контролер з допомогою свого таймера/лічильника формує послідовність імпульсів, відносна тривалість яких g =tта/ Т визначається співвідношенням
де N - розрядність перетворення, а D - перетворюваний код. Фільтр нижніх частот згладжує імпульси, виділяючи середнє значення напруги. У результаті вихідна напруга перетворювача
Розглянута схема забезпечує майже ідеальну лінійність перетворення, не містить прецизійних елементів (за винятком джерела опорної напруги). Основний її недолік - низька швидкодія 
Послідовний ЦАП на конденсаторах, що переключаються,   
Розглянута вище схема ЦАП із ШІМ спочатку перетворить цифровий код у часовий діапазон, який формується з допомогою двійкового лічильника квант за квантом, тому для одержання N-розрядного перетворення необхідні 2N часових квантів (тактів). Схема послідовного ЦАП, наведена на рис. 2, дозволяє виконати цифро-аналогове перетворення за значно меншу кількість тактів   
У цій схемі ємності конденсаторів З1 та З2 рівні. Перед початком циклу перетворення конденсатор З2 розряджається ключем S4. Вхідне двійкове слово задається у виді послідовного коду. Його перетворення здійснюється послідовно, починаючи з молодшого розряду d0. Кожен такт перетворення складається з двох напівтактів. У першому напівтакті конденсатор З1 заряджається до опорної напруги Uоп при d0=1 за допомогою замикання ключа S1 чи розряджається до нуля при d0=0 шляхом замикання ключа S2. В другому напівтакті при розімкнутих ключах S1, S2 та S4 замикається ключ S3, що викликає розподіл заряду навпіл між З1 та З2. У результаті одержуємо:
U1(0)=Uвих(0)=(d0/2)Uоп        | )
Поки на конденсаторі З2 зберігається заряд, процедура заряду конденсатора З1 повинна бути повторена для наступного розряду d1 вхідного слова. Після нового циклу перезарядження напруга на конденсаторах буде |
(4)    
Точно також виконується перетворення для інших розрядів слова. У результаті для N-розрядного ЦАП вихідна напруга буде дорівнювати |
(5)   
Якщо потрібно зберігати результат перетворення тривалий час, до виходу схеми варто підключити ПВХ. Після закінчення циклу перетворення варто провести цикл вибірки, перевести ПВХ у режим збереження та знову почати перетворення   
Таким чином, представлена схема виконує перетворення вхідного коду за 2N квантів, що значно менше, ніж у ЦАП із ШІМ. Тут потрібно тільки два узгоджених конденсатори невеликої ємності. Конфігурація аналогової частини схеми не залежить від розрядності перетворюваного коду. Однак за швидкодією послідовний ЦАП значно поступається паралельним цифро-аналоговим перетворювачам, що обмежує область його застосування


Використана література:
Основы промышленной электроники/ Под ред.

Завантажити цю роботу безкоштовно
Пролистати роботу: 1  2 



Реферат на тему: Цифро-аналогові перетворювачі. Послідовні ЦАП

BR.com.ua © 1999-2017 | Реклама на сайті | Умови використання | Зворотній зв'язок