Аналого-цифровые преобразователи последовательного счета

На рис. 20.4 изображена блок-схема АЦП последовательного счета. Назовем его основные блоки:

УУ — устройство управления;

ГТИ — генератор тактовых импульсов;

СТИ — счетчик тактовых импульсов;

К — компаратор;

АЦП последовательного счета

Рис. 20.4. АЦП последовательного счета

ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь;

S — ключевое устройство.

Работа схемы АЦП начинается с появления импульса запуска, подаваемого от управляющего устройства (УУ). Частота следования импульсов запуска /д соответствует заданному времени дискретизации At, т.е./д = 1 /АС. Под воздействием импульса запуска замыкается ключ S, подключающий выход генератора тактовых импульсов (ГТИ) к входу счетчика тактовых импульсов (СТИ).

Принятые счетчиком импульсы подаются:

  • а) на его выходной регистр, где их количество записывается в виде цифрового кода;
  • б) на ЦАП, формирующий ступенчатое напряжение uc(t) (см. рис. 20.3), которое воздействует на инвертирующий вход компаратора. Неинвертирующий вход компаратора подключен к источнику преобразуемого напряжения uc(t).

Пока нарастающее ступенчатое напряжение uc(t) < u(t), компаратор не препятствует прохождению тактовых импульсов с ГТИ на СТИ. В момент совпадения уровней u(t) и uc(t) на выходе компаратора появляется импульс «Стоп», размыкающий ключ S. Поступление тактовых импульсов на счетчик прекращается. Цифровой код, записанный в выходном регистре СТИ, фиксируется на достигнутом состоянии. Преобразование заканчивается. Оно возобновляется только с приходом очередного импульса запуска с устройства управления.

Пример 20.1. Требуется оценить максимальную частоту дискретизации/дтах для АЦП последовательного счета, если частота тактовых импульсов/та!СГ =10 МГц, число разрядов двоичного счетчика п = 8.

Решение

1. Период следования тактовых импульсов с ГТИ равен

2. Максимальное время преобразования оцениваем по уровню наивысшей ступени в напряжении мс(?)тах = (2" - 1)Ди = Um. Для распознавания такого напряжения необходимо время

3. Поскольку интервал дискретизации At должен превышать максимальное время распознавания, то минимальное время дискретизации можно оценить по формуле

4. С учетом этого максимально возможная частота дискретизации в данном примере равна

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >