Аналоговый цифровой преобразователь АЦП

Комплексная связь между аналоговой величиной A(t_i) и соответствующей цифровой N(t_i) и определяется алгоритмом:

ΔА – шаг квантования

δN(t_i) – погрешность преобразования на i-том шаге.

Схемное решение и состав АЦП определяется методом преобразования.

Наибольшее распространение получили три схемы:

1. последовательного счета;

2. поразрядного кодирования;

3. параллельного кодирования.

Метод последовательного счета основан на уравновешивании входных величин суммой одинаковых и минимальных по величине эталонов.

Метод поразрядного кодирования предусматривает несколько эталонов пропорциональных степени числа 2, при этом производится сравнение эталонной и аналоговой величины. Начиная с эталона старшего сигнала, при параллельном методе входная величина сравнивается одновременно со всеми эталонами.

Метод последовательного счета – преобразователи, реализующие этот метод имеют несколько разновидностей преобразования аналогового сигнала в цифровой код:

1. схема последовательного счета с обратной связью. С началом работы преобразователя на вход счетчика СТ поступают импульсы тактовой частоты f_т от генератора G, благодаря чему растет код на входе ЦАПа, в результате повышается напряжение U_ЦАП на входе. Это напряжение поступает на схему сравнения СС, которая представляет собой компаратор и сравнивается сигнал с ЦАПа со входным напряжение. При равенстве U_ЦАПа=U_вх компаратор срабатывает, и работа счетчика прекращается. На выходе счетчика устанавливается код, являющийся цифровым эквивалентом входного сигнала.

При неравенстве начинается переходный процесс пока U_вх не будет равно U_ЦАП. Таким образом, АЦП следит за входным сигналом и отслеживает его. Погрешность в этой схеме зависит от погрешности ЦАП, от ошибки компаратора при сравнение U_вх и U_ЦАП.

Недостатки: малое быстродействие.