Цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи

Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) – функциональный узел, однозначно преобразующий кодовые комбинации цифрового сигнала в значение аналогового сигнала. Основой для нахождения однозначного соответствия может служить соотношение:

U _вых = Е ₀ (ХТ 2^-1 + Х ₂2^-2 + … + Х_N 2 ^-N),

где U _вых – напряжение на выходе ЦАП;

Е ₀ – опорное напряжение;

Х (Х ₁, Х ₂,… Х_N) – цифровой код; Х _I принимает значение 0 или 1.

При определении Е ₀ каждому Х _I на выходе устройства соответствует напряжение U _вых.

Схема включает (рисунок 28):

- Е ₀ – источник опорного напряжения;

- матрицы двоично-весовых регистров (R ₁);

- К _П – ключи;

- дифференциальный ОУ.

Рисунок 28 – Схема цифроаналогового преобразователя

Аналого - цифровые преобразователи (АЦП) решают задачу поиска однозначного эквивалента аналоговому сигналу цифрового кода. На вход АЦП поступает аналоговый сигнал и после конечного времени преобразования на его выходе появляется цифровой код.

Рассмотрим АЦП параллельного кодирования (рисунок 29). Этот метод заключается в следующем:

Приоритетный шифратор (ПШ) формирует выходной цифровой сигнал, соответствующий самому старшему номинальному параметру. Этот способ отличается наибольшим быстродействием.

Параллельные преобразователи имеют от 16 до 256 уровней квантования (от 4 до 8 разрядов выходного кода). При большом числе разрядов АЦП становится чрезмерно дорогостоящим.

В АЦП происходят два процесса:

– деление;

– кодирование.

От датчиков измерительных устройств аналоговые сигналы поступают обычно в виде изменяющегося значения I или U.

Весь диапазон изменения входного сигнала разбивается делением в АЦП на интервалы, которым присваиваются двоичные коды.

Кодирование входного сигнала производится сравнением его значения со значениями выделенных интервалов, в результате чего входной сигнал заменяется цифровым машинным кодом.

Date: 2015-05-04; view: 718; Нарушение авторских прав