23.Аналого-цифровое преобразование. Сп.Формирования

АЦП применяются в замкнутых системах для преобразования непрерывных величин на входе датчиков в двоичный код.

4 способа кодирования непрерывной величины с помощью двоичного кодирования.

1) Прямой и обратный

Допустим . Обозначим-max значение модуля двоичного кода.

Прямой код Обратный код

1 в старшем разряде обозначает минус

2) дополнительный код смещённый

Погрешность АЦП: зависит от кол-ва разрядов и способов кодирования.

Абсолютная погрешность равна 1 младшего разряда

Относительная погрешность зависит от преобразования величин

Для уменьшения погрешности в окрестности нуля применяются нелинейное преобразование

24. Аналого-цифровые преобразователи. Принципы построения

Процедура аналого-цифрового преобразования непрерывных сигналов, которую реализуют с помощью АЦП, представляет собой преобразование непрерывной функции времени U(t), описывающей исходный сигнал, в последовательность чисел. Эту процедуру можно разделить на две самостоятельные операции. Первая из них называется дискретизацией и состоит в преобразовании непрерывной функции времени U(t) в непрерывную последовательность. Вторая называется квантованием и состоит в преобразовании непрерывной последовательности в дискретную.

Параллельные АЦП

АЦП этого типа осуществляют квантование сигнала одновременно с помощью набора компараторов, включенных параллельно источнику входного сигнала.

АЦП последовательного счета

Этот преобразователь является типичным примером последовательных АЦП с единичными приближениями и состоит из компаратора, счетчика и ЦАП (рис. 8). На один вход компаратора поступает входной сигнал, а на другой - сигнал обратной связи с ЦАП.

АЦП последовательного приближения

Преобразователь этого типа, называемый в литературе также АЦП с поразрядным уравновешиванием, является наиболее распространенным вариантом последовательных АЦП.

Интегрирующие АЦП

В данных АЦП входной сигнал интегрируется либо непрерывно, либо на определенном временнoм интервале, длительность которого обычно выбирается кратной периоду помехи. Это позволяет во многих случаях подавить помеху еще на этапе преобразования. Платой за это является пониженное быстродействие интегрирующих АЦП.

Сигма-дельта АЦП

Своим названием эти преобразователи обязаны наличием в них двух блоков: сумматора и интегратора. Один из принципов, заложенных в преобразователях, позволяющий уменьшить погрешность, вносимую шумами, а следовательно увеличить разрешающую способность - это усреднение результатов измерения на большом интервале времени.