13.1.2. Разрешение преобразователя

Этот наиболее важный параметр преобразователя определяется как минимальная величина изменения аналогового напряжения на входе АЦП, вызывающая изменения входного кода на один МЗР

Значение

Этот наиболее важный параметр преобразователя определяется как минимальная величина изменения аналогового напряжения на входе АЦП, вызывающая изменения входного кода на один МЗР

Значение этого параметра обычно указывается в расчете на идеальный преобразователь и поэтому отображает скорее возможность преобразователя, чем его реальные рабочие характеристики.

Разрешение может задаваться в процентах от пролного диапазона, в милливольтах для заданного диапазона изменения входного сигнала или просто числом разрядов преобразователя (наиболее часто).

13.1.3. Точность преобразователя

Точность преобразователя определяется как максимальная разность между фактическим входным напряжением и аналоговым эквивалентом двоичного выходного кода при заданном полном диапазоне.

Этот параметр называют абсолютной точностью, когда его значение указывается в реальных вольтах.

Однако гораздо чаще при определении точности на единицу измерения аналогвого сигнала принимается величина МЗР; тгда речь идет об относительной точности.

В любом случае точность преобразования есть максимальное значение суммы всех его погрешностей, включая погрешность квантования.

В спецификациях погрешностей преобразователя указывают отдельные погрешности в единицах МЗР. Для преобразователей, которые не требуют коррекции смещения или усиления, может быть указана полная коррекция погрешности.

13.1.4. Время преобразования и производительность преобразователя.

После того как на АЦП поступает команда запуска, требуется некоторое время, называемое временем преобразования t_c, прежде чем он сможет выдавать правилные выходные данные.

Изменение входного напряжения во время процесса преобразования вносит нежелательную неопределенность в генерируемый сигнал.

Полная точность преобразования реализуется только в том случае, когда эта неопределенность не превосходит разрешения преобразователя.

Таким образом, для n – разрядного преобразователя, характеризуемого временем преобразования t_c, необходимо выполнить условие.

(dV/dt)max ≤ ПД/2ⁿt_c.

Производительность преобразователя – еще один важный параметр. Это – число отсчетов входного сигнала, выполняемых преобразователем в единицу времени при сохранении полной точности.

Производительность преобразователя рассчитывается как обратная величина полного времени, необходимого для выполнгения одного завершенного преобразования.

Она является обратной величиной времени преобразования только в том случае, когда не используется устройство выборки – хранения.

13.2 Принцип работы цап

Типичная структура цифро-аналогового преобразователя представлена на Рис.13.3.

Он содержит регистр из n фиксаторов, в которых находится двоичное число, подлежащее преобразованию в соответствующее аналоговое напряжение.

Каждый фиксатор управляет работой транзисторного ключа, связанного с распределенным резистором в резисторной матрице (сетке).

Рис.13.3. Структурная схема цифро-аналогового преобразователя.

Прецизионный источник опорного напряжения, подключенный к резисторной матрице, задает диапазон изменения выходного напряжения ЦАП.

Выходной ОУ выполняет функцию сумматора, обеспечивая сдложение результатов приодновременной активации того или иного набора ключей.

Для простых ЦАП общего назначения все эти компоненты можно объединить в одной интегральной микросхеме.