Изчисляване на параметрите на разработения ADC
Проектирайте цифрово балансиращо АЦП с устройство за вземане на проби за съхранение, автоматичен избор на граници на измерване, автоматично първоначално задаване на началното състояние и различни видове стартиране (ръчно, от външен генератор, от вътрешен генератор) със следните характеристики.
- Граница на измерване на напрежението ± 2,56V
- Клас на точност (c/d) 0,05/0,02
- Входен импеданс ≥ 2 MΩ
- Скорост 10 3 1/s.
- Консумирана мощност 15 W.
- Температурен диапазон -10 ° С . + 80 ° С
- Грешка на блендата 30 ns.
Спектърът на входния сигнал е показан на фигура 1.
Фигура 1. Спектър на входния сигнал.
Повечето съвременни автоматизирани системи използват цифрови компютри, в които началните, междинните и изходните стойности са представени в цифрова дискретна форма, реализирана под формата на код [5].
Във връзка с необходимостта от създаване на устройства, свързващи цифрови компютри с обекти, използващи информация в непрекъсната (аналогова) форма, беше необходимо да се преобразува информация от аналогова в цифрова и от цифрова в аналогова.
Първата група устройства се нарича аналогово-цифрови преобразуватели (ADC). Вторият - цифрово-аналогови преобразуватели (ЦАП).
Аналогово-цифровите преобразуватели (ADC) се използват в измервателни системи и измервателни и изчислителни комплекси за съпоставяне на аналогови източници на измервателни сигнали с цифрови устройства за обработка и представяне на резултатите от измерването [2].
Устройствата, различаващи се по точност, скорост, устойчивост на шум и сложност на изпълнение, съответстват на различни методи за изграждане на ADC.
В курсовата работа се разглежда принципът на действие на последователното сближаване ADC. Също така бяха разработени структурни и схематични диаграми на ADC с характеристиките, определени в техническото задание, проведено е изчисляването на основните единици, анализ на грешките на разработения ADC.
1. ADC балансиране на битовете.
Преобразувател от този тип, наричан още в литературата ADC с битово балансиране, е най-често срещаният сериен ADC.
Работата на този клас преобразуватели се основава на принципа дихотомии, т.е.последователно сравнение на измерената стойност с 1/2, 1/4, 1/8 и т.н. от възможната му максимална стойност. Това дава възможност на N-битов SAR ADC да завърши целия процес на преобразуване в N последователни стъпки (итерации) вместо 2 N -1 при използване на последователно броене и да получи значително увеличение на производителността. Така че, вече при N = 10 тази печалба достига 100 пъти и ви позволява да получите до 105 с помощта на такива ADC. 10 6 трансформации в секунда. В същото време статичната грешка на този тип преобразуватели, определяна главно от ЦАП, използван в него, може да бъде много малка, което дава възможност да се реализира резолюция до 18 двоични цифри.
Опростена структура на такъв преобразувател е показана на фигура 1.1.
