Вопросы по ЦИУ

1. Возможность дискретного представления непрерывных величин. Квантование по уровню и дискретизации по времени. Основные ограничения, накладываемые на цифровые измерительные устройства со стороны объекта измерений и способом реализации цифрового устройства.

2. Теорема Котельникова, следствия из неё и технические приложения. Способы взятия выборок, их достоинства и недостатки. Наложение спектров и его устранение. Апертурная неопред-ть.

3. Системы счисления и коды, используемые в ЦИУ. Особенности построения систем счисления, св-ва и использование. Отраженные (рефлексные) коды, код Грея, отраженный десятичный код.

4. Классификация ЦИУ. ЦИУ прямого и уравновешивающего преобразования. Основные способы преобразования непрерывных аналоговых величин в цифровые.

5. Основные виды современных АЦП (параллельных, сигма-дельта, интегрирующие и двоично– взвешенного поразрядного кодирования), структуры и используемые алгоритмы.

6. Основные технические характеристики ЦИУ. Характеристика преобразования, разрядность, эффективное число разрядов, шкала преобразования, цена деления (шаг квантования), точность (основная и дополнительная погрешности преобразования), быстродействие (частота дискретизации), помехоустойчивость, входное сопротивление (токовая погрешность).

7. Помехи, их возникновение и влияние на работу ЦИУ. Основные ограничения, накладываемые на ЦИУ (ЦУОИ) внешними и внутренними влияющими факторами. Методы подавления помех общего и нормального вида в ЦИУ.

8. Особенности нормирования погрешностей ЦИУ по второй модели. ГОСТ 8.009-84*.

9. Автоматический выбор предела измерения в цифровых приборах (метод цифрового счетчика, метод "сторожевых" компараторов).

10. Сравнивающие устройства ЦИУ (аналоговые компараторы). Классификация компараторов. Требования к аналоговым компараторам и их основные нормируемые параметры. Основные способы включения. Примеры использования.

11. Статические и динамические характеристики компараторов, перевозбуждение компараторов. Особен-ти построения и общая характеристика компараторов отечественных серий 521 и 597.

12. Компараторы на основе операционных усилителей, основные структуры и свойства. Основные отличия от микросхем специализированных компараторов.

13. Аналоговые делители напряжения и тока. Основные типы резистивных делителей и их основные характеристики.

14. Матрицы резисторов типа R–2R, структура, способы включения. Основные свойства, достоинства и недостатки.

15. Цифровые (кодоуправляемые) делители напряжения (на примере ЦАП).

16. Устройства выборки-хранения (запоминания). Назначение, основные режимы работы и нормируемые параметры. Классификация УВХ.

17. УВХ на диодных мостовых ключах. УВХ на ключах на полевых транзисторах. Основные параметры и характеристики.

18. УВХ на биполярных транзисторах. Интегрирующие УВХ. Основные параметры и характеристики.

19. Буферные каскады, основные требования к используемым усилителям. ОУ для работы с АЦП. Критерии выбора ОУ.

20. Пиковые детекторы, основные структуры и свойства. Выбор постоянной времени пикового детектора.

21. Источники опорного напряжения на стабилитронах, операционных усилителях и токовых зеркалах. Нормируемые параметры. Примеры микросхем источников опорного напряжения и их основные параметры.

22. ЦАП. Классификация. Назначение, основные нормируемые параметры.

23. ЦАП с суммированием и делением напряжений. Структуры и свойства.

24. ЦАП с суммированием токов. Основные схемы и их особенности.

25. Расчет погрешностей ЦАП с токовым выходом (на примере К572ПА1). Методы увеличения точности ЦАП. Типовые схемы включения К572ПА1 в двухквадрантном и в четырехквадрантном включении.

26. ЦИУ временного преобразования. Способы временного преобразования и их сравнение. Источники погрешностей ЦИУ временного преобразования.

27. Измерение интервалов времени, длительности импульсов и периода. Основные способы и

их сравнительная характеристика.

28. Погрешности ЦИУ временного преобразования и пути их уменьшения (электронный нониус, многократный нониус, использование линий задержки, умножение длительности импульсов, рециркуляционный способ измерения).

29. Измерение угла сдвига фаз и частоты (частоты следования) с помощью ЦИУ временного преоб-я.

30. ЦИУ частотного преобразования. Способы частотного преобразования и их сравнение. Метод расширения пределов измерения с помощью гетеродина (перенос спектра частот).

31. Преобразование параметров сигналов и физических величин в частоту импульсов. Примеры преобразователей. Измерение частоты, средней частоты, напряжения, числа оборотов.

32. ЦИУ пространственного преобразования. ЦИУ линейных перемещений с кодовыми линейками и дисками. Индуктосины, конструкции, осн-е параметры, применение. Понятие об энкодерах.

33. ЦИУ параллельного типа. АЦП К1107ПВ1. Особенности построения и работы. Источники погрешностей параллельных АЦП. Основные параметры и пути развития.

34. Параллельно-последовательные ЦИУ. Основные особенности построения АЦП с постоянными порогами опорного напряжения.

35. Каскадирование параллельных АЦП для увеличения числа разрядов или быстродействия. Особенности построения и работы.

36. ЦИУ уравновешивающего преобразования. Классификация. Две основные структуры ЦИУ последовательного во времени преобразования. Их особенности, достоинства и недостатки.

37. ЦИУ развертывающего уравновешивания. Особенности работы, построение алгоритмов, их особенности. ЦИУ единичного приближения и их основные параметры.

38. АЦП последовательного (двоично-взвешенного) преобр-я на базе регистра последовательных приближений (К155ИР17). Особ-ти построения алгоритмов работы и осн-е соотношения.

39. ЦИУ следящего уравновешивания. Основные структуры, соотношения и параметры (максимальная ск-ть слежения, время преобразования, срыв слежения, ист-ки погреш-й, гистерезис).

40. Автоколебательный режим в следящих АЦП. Причины его возникновения, влияние гистерезиса. Способы устранения автоколебательного режима.

41. Интегрирующие ЦИУ. Сетевая помеха и ее проявление в интегрирующих ЦИУ. Достоинства и недостатки интегрирующих ЦИУ.

42. ЦИУ с двухтактным интегрированием. Структура и особенности работы.

43. Погрешности интегрирующих преобразователей на примере ЦИУ двухтактного интегрирования (К572ПВ2), способы их уменьшения.

44. Преобразователи напряжение–частота, типовая структура с преобразователем напряжение–ток.

45. ПЧН К1108ПП1. Структура, работа, временные диаграммы, особ-ти компенсации погреш-тей.

46. К1108ПП1 в режиме ПНЧ. Структура, работа, специфические погрешности и их компенсация.

47. Сигма–дельта АЦП. Принципы построения, особенности работы, основные свойства и применение (на примере одноканальной структуры).

48. Основные сведения о построении систем ФАПЧ. Основные параметры типовой системы ФАПЧ с контуром первого порядка (средняя частота, полоса захвата, коэффициент передачи и т.д.).

49. Устройства адаптивной дискретизации. Основные особенности построения, работа, характеристики и области применения адаптивных ЦИУ.

50. Схемы с переходом от развертывающего к следящему уравновешиванию. Принципы построения и особенности работы.

51. Перспективы развития (основные направления) интегральных параллельных АЦП.

52. Перспективы развития встроенных АЦП функциональных элементов электроники (сигнальные процессоры, аналоговые программируемые интегральные схемы, системы сбора информации, встроенные АЦП и ЦАП и т.д.).

3