30.1. Демультиплексор.

Демультиплексор - устройство, обратное мультиплексору, т. е. у демультиплексора один вход и множество выходов. Демультиплексор — устройство, в котором сигналы с одного информационного входа поступают в желаемой последова-тельности по нескольким выходам в зависимости от кода на адресных шинах. К входу подключается тот выход, чей номер соответствует состоянию двоичного кода (устройство, которое преобразует последовательный код в параллельный). Демультиплексоры – цифровые многопозиционные переключатели, также называемые коммутаторами. У демультиплексора может быть, например, 1 информационный вход, 4 управляющих входа (входа селекции) и 16 выходов. Это означает, что если на этот единственный вход подается какой-то цифровой сигнал, то его можно коммутировать на любой из этих 16 выходов. Для этого требуется выбрать нужный нам вход, подав на четыре входа селекции (т.е. выбора номера канала, т.к. 2⁴=16) двоичный код адреса. Так, для передачи на выход данных от канала номер 9 следует установить код адреса 1001. Демультиплексоры спо-собны выбирать, селектировать определенный канал. Поэтому их иногда называют селекторами. Демультиплексоры различаю по способам адресации, наличию входов разрешения и инверсных выходов. Демультиплексоры могут применяться в составе автоматизированных систем управления технологическими процессами, энергетических объектов, в аппаратуре технической диагностики, для комплексной автоматизации объектов атомной энергетики и в других областях промышленности.

Структуры мультиплексора и демультиплексора очень схожи, поэтому есть микросхемы, которые одновременно являются мультиплексором и демультиплексором, смотря с какой стороны подавать сигналы.

30.2. Характеристики цап.

ЦАП находятся в начале аналогового тракта любой системы, поэтому параметры ЦАП во многом определяют параметры всей системы в целом. Далее перечислены наиболее важные характеристики ЦАП. Точность абсолютная – разность между имеющимся на выходе аналоговым сигналом и выходным сигналом, который ожидают получить при подаче на вход преобразователя данного цифрового кода. Источниками ошибок являются погрешность коэффициента передачи, погрешность смещения нуля, нелинейность и шум. Погрешность обычно взаимосвязана с разрешающей способностью, т.е. она всегда меньше 1/2 МР полной шкалы (ПШ). Точность относительная – отклонение аналогового напряжения, соответствующего данному коду (отнесённого к полному интервалу аналоговых значений характеристик передачи прибора) от его теоретического значения (отнесённого к тому же интервалу) после калибровки интервала полной шкалы. Единицами измерения являются проценты. Относительную погрешность можно интерпретировать как меру нелинейности. Коэффициент передачи – аналоговый масштабный коэффициент, обеспечивающий нормальное соотношение преобразования. Младший разряд (МР) – разряд, обозначающий наименьшее значение или вес. Его аналоговый вес относительно ПШ составляет 2^-n , где n – количество двоичных цифр. Характеризует наименьшее значение аналогового сигнала, которое можно получить на выходе n-разрядного преобразователя. Старший разряд (СР) – разряд, соответствующий наибольшему значению или весу. Его аналоговый вес относительно интервала ПШ ЦАП составляет 1/2. Разрядность — количество различных уровней выходного сигнала, которые ЦАП может воспроизвести. Обычно задается в битах; количество бит есть log по основанию 2 от количества уровней. Разрядность тесно связана с эффективной разрядностью, которая показывает реальное разрешение, достижимое на данном ЦАП. Время установления – время, требуемое для того, чтобы в ответ на заданное изменение цифрового сигнала выходной сигнал ЦАП достигал определённого значения, отличающегося от окончательного на некоторую величину (обычно МР). Время переключения – время, требуемое для изменения состояния переключателей (время задержки + время нарастания сигнала от 10 до 90 %). Максимальная частота дискретизации — максимальная частота, на которой ЦАП может работать, выдавая на выходе корректный результат. Монотонность — свойство ЦАП увеличивать аналоговый выходной сигнал при увеличении входного кода. Динамический диапазон — соотношение наибольшего и наименьшего сигналов, которые может воспроизвести ЦАП, выражается в децибелах. Данный параметр связан с разрядностью и шумовым порогом. Статические характеристики: DNL (дифференциальная нелинейность) - характеризует, насколько приращение аналогового сигнала, полученное при увеличении кода на 1 младший значащий разряд (МР), отличается от правильного значения; INL (интегральная нелинейность) - характеризует, насколько передаточная характеристика ЦАП отличается от идеальной. Идеальная характеристика строго линейна; INL показывает, насколько напряжение на выходе ЦАП при заданном коде отстоит от линейной характеристики. Частотные характеристики: SNDR (отношение сигнал/шум+искажения) – характеризует в децибелах отношение мощности выходного сигнала к суммарной мощности шума и гармонических искажений; HDi (коэффициент i-й гармоники) - характеризует отношение i-й гармоники к основной гармонике; HD (коэффициент гармонических искажений) - отношение суммарной мощности всех гармоник (кроме первой) к мощности первой гармоники.