Реферат на тему:
Інтегруючі АЦП
Недоліком розглянутих вище послідовних АЦП є низька завадостійкість
результатів перетворення. Дійсно, вибірка миттєвого значення вхідної
напруги, переважно включає доданок у виді миттєвого значення завади.
Згодом при цифровій обробці послідовності вибірок ця складова може бути
подавлена, однак на це потрібен час та обчислювальні ресурси. У АЦП, що
розглянуты раніше, вхідний сигнал інтегрується або безупинно, або у
визначеному часовому діапазоні, тривалість якого переважно вибирається
кратною періодові завади. Це дозволяє в багатьох випадках придушити
заваду ще на етапі перетворення. Платою за це є понижена швидкодія
інтегруючих АЦП.
АЦП багатотактного інтегрування
Спрощена схема АЦП, який працює в два основних такти (АЦП двотактного
інтегрування), наведена на рис. 10.
Рис.10 Спрощена схема АЦП двотактного інтегрування
Перетворення проходить на протязі двох стадій: стадії інтегрування та
стадії відліку. На початку першої стадії ключ S1 замкнутий, а ключ S2
розімкнутий. Інтегратор І інтегрує вхідну напругу Uвх. Час інтегрування
вхідної напруги t1 постійний; як таймер використовується лічильник з
коефіцієнтом перерахування Kл, так, що
(6)
До моменту закінчення інтегрування вихідна напруга інтегратора складає
(7)
де Uвх.сер. – середнє за час t1 значення вхідної напруги. Після
закінчення стадії інтегрування ключ S1 розмикається, а ключ S2
замикається та опорна напруга Uоп надходить на вхід інтегратора. При
цьому вибирається опорна напруга, протилежна за знаком вхідній напрузі.
На стадії відліку вихідна напруга інтегратора лінійно зменшується за
абсолютною величиною, як показано на рис. 11.
Рис.11 Часові діаграми АЦП двотактного інтегрування
Стадія відліку закінчується, коли вихідна напруга інтегратора переходить
через нуль. При цьому компаратор К переключається та відлік зупиняється.
Діапазон часу, у якому проходить стадія відліку, визначається рівнянням
(8)
Підставивши значення Uта(t1) з (7) у (8) з урахуваннямм того, що
(9)
де n2 – вміст лічильника після закінчення стадії відліку, отримаємо
результат
X
?
?ння RC не впливають на результат. Необхідно тільки вимагати, щоб
тактова частота протягом часу t1+t2 залишалася постійною. Це можна
забезпечити при використанні простого тактового генератора, оскільки
істотні часові чи температурні дрейфи частоти відбуваються за час який
більший, ніж час перетворення.
При виведенні виразів (6)…(10) ми бачили, що в остаточний результат
входять не миттєві значення перетворюваної напруги, а тільки значення,
усереднені за час t1. Тому змінна напруга послабляється тим сильніше,
чим вища її частота
Визначимо коефіцієнт передачі завади Кп для АЦП двотактного
інтегрування. Нехай на вхід інтегратора надходить гармонійний сигнал
одиничної амплітуди частотою f з довільною початковою фазою j. Середнє
значення цього сигналу за час інтегрування t1 дорівнює
(11)
Ця величина досягає максимуму за модулем при ? = +/- ?k, k=0, 1, 2,… У
цьому випадку
Рис.12 Частотна характеристика коефіцієнта придушення завад АЦП
двотактного інтегрування
З (12) випливає, що змінна напруга, період якої в ціле число раз менший
t1, придушується зовсім (рис. 12). Тому доцільно вибрати тактову частоту
такою, щоб добуток Kсч fтакт був би рівним, чи кратним періодові напруги
промислової мережі
Використана література:
Основы промышленной электроники/ Под ред. В.Г. Герасимова. -М.: Высшая
школа, 1978.
Изъюрова Г.И., Кауфман М.С. Приборы и устройства промышленной
электроники. -М.: Высшая школа, 1975.
Миклашевский С.П. Промышленная электроника. -М.: Высшая школа, 1973.
Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. – М.: Высшая
школа, 1988.
Основы промышленной электроники/Под ред. В.Г. Герасимова. – М.: высшая
школа, 1982.
Гершунский В.С. Основы электроники. – К.: Вища школа, головн. из-во,
1982.
Жеребцов И.П. Основы электроники. – Л.:Энергоатомиздат, 1985.
Нагорский В.Д. Электроника и электрооборудование. – М.: Высшая школа,
1986.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
