Главная Промышленная автоматика.

ИЛИ параллельной форме или же в виде комбинации обеих форм.

Существует несколько классификаций различных аналого-цифровых преобразователей. В работе [2] рассматриваются три следующих метода классификации.

Первый метод заключается в подразделении А/Ц-преобразователей на программируемые и непрограммируемые. В программируемых преобразователях процесс преобразования выполняется за заданное число шагов, причем каждый шаг имеет фиксированный временной интервал. Преобразователь непрограммируемого типа может производить для осуществления преобразовария последовательность операций, однако эта последовательность не привязана к фиксированным моментам времени и зависит только от времени реакции схемы преобразования.

По другой классификации аналого-цифровые преобразователи подразделяются на разомкнутые преобразователи и преобразователе с обратной связью. В разомкнутом преобразователе осуществляется прямое сравнение аналогового входного напряжения и опорного аналогового напряжения или напряжений. В результате сравнения вырабатывается цифровое слово, которое эквивалентно аналоговому входному сигналу. В замкнутых преобразователях в процессе преобразования вырабатываемое схемой аналоговое напряжение, являющееся функцией цифрового слова, поступает по цепи обратной связи на один из входов компаратора. Это напряжение сравнивается с преобразуемым аналоговым входным напряжением, и когда напряжение обратной связи окажется равным входному аналоговому напряжению, процесс преобразования заканчивается. Цифровое слово А/Ц-преобразователя в этом случае будет эквивалентно аналоговому входному сигналу.

По третьему методу аналого-цифровые преобразователи подразделяются на преобразователи с запоминающим конденсатором и преобразователи с дискретным сравнением напряжения. Процесс преобразования в схеме с запоминающим конденсатором основан на цифровом кодировании времени, которое требуется для заряда конденсатора до некоторого эталонного напряжения или до величины входного аналогового напряжения. В преобразователях с дискретным сравнением напряжения процесс преобразования основан на выработке дискретных уровней напряжения, которые эквивалентны цифровым словам, и сравнении этих дискретных уровней с входным аналоговым напряжением для определения эквивалентного цифрового слова. Выработка дискретных напряжений может производиться одновременно или последовательно или комбинированно.



Такты

двоичный счетчик

Qo О, Qz fij

Цифровой выход

Входы

выход

Аналоговый о-Ёход


Готовность выхода

Фиг. 8.18. Аналого-цифровой преобразователь последовательного счета.

образователь. На многоразрядный счетчик поступает тактовая частота, а выход его управляет Ц/А-преобразователем, который вырабатывает ступенчато нарастающее напряжение. Когда выходное напряжение цифро-аналогового преобразователя становится равным входному аналоговому напряжению, компаратор изменит состояние. В этот момент код в счетчике будет эквивалентен входному аналоговому сигналу.

Полная схема преобразователя последовательного счета и типовые формы сигналов приведены на фиг. 8.19. Указанные на фигуре цифровые схемы относятся к серии 9300 и могут быть успешно заменены на аналогичные схемы других серий ТТЛ, если принять во внимание их функциональные различия.

Поскольку цифро-аналоговый преобразователь обычно имеет отрицательный выходной уровень, сравнение с положительным

Теперь рассмотрим три типа аналого-цифровых преобразователей «с дискретным сравнением напряжения», которые наиболее подходят для исполнения в виде монолитных интегральных микросхем. Это преобразователи последовательного счета, преобразователи на основе реверсивного счетчика и преобразователи последовательного приближения.

А/Ц-преобразователь последовательного счета

Ядром нескольких очень распространенных типов А/Ц-преобразователей является быстродействующий Ц/А-преобразователь. На фиг. 8.18 дана упрощенная схема аналого-цифрового преобразователя, который использует цифро-аналоговый пре-



1атЫ1ый Счвх. £xoff о-


+5.,

Аналоговый





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 [115] 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

0.0058