Курс лекций - Микропроцессоры

СТАТИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ АЦП И ЦАП И ПОГРЕШНОСТИ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ - часть 3


Этот эффект известен как ошибка (погрешность) или неопределенность квантования и показан на рисунке 2. В устройствах, использующих сигналы переменного тока, эта ошибка квантования приводит к шуму квантования.

В АЦП и ЦАП используются много видов цифровых кодов: двоичные коды, двоичные коды со смещением, коды с дополнением до 1, с дополнением до 2, код Грея, двоично-десятичный код и другие. Здесь нас будут интересовать главным образом проблемы, связанные с аналоговым трактом АЦП и ЦАП. Для иллюстрации этих проблем будет использоваться простой двоичный код или двоичный код со смещением без рассмотрения преимуществ и недостатков этих и любых других способов цифрового кодирования.

В примерах на рисунках 1 и 2 применяются униполярные преобразователи, работающие с сигналом только одной полярности. Это самый простой тип, но в реальных устройствах более полезны биполярные преобразователи. Имеется два типа биполярных преобразователей. Более простой из них - это просто униполярный преобразователь с отрицательным смещением на величину, соответствующую единице старшего разряда (MSB), (во многих преобразователях можно переключать это смещение, чтобы использовать их и как униполярные, и как биполярные). Другой, более сложный тип, известен как знаковый АЦП (sign- magnitude) и имеет кроме N информационных разрядов дополнительный разряд, который показывает знак аналогового сигнала. Знаковые ЦАП применяется довольно редко, на знаковых АЦП сконструированы большинство цифровых вольтметров (DVM).

В АЦП и ЦАП различают четыре типа погрешностей по постоянному току: погрешность смещения, погрешность усиления и два типа погрешностей, связанных с линейностью. Погрешности смещения и усиления АЦП и ЦАП аналогичны погрешностям смещения и усиления в усилителях. На рисунке 3 показано преобразование биполярных входных сигналов (хотя погрешность смещения и погрешность нуля, идентичные в усилителях и униполярных АЦП и ЦАП, различны в биполярных преобразователях, и это следует учитывать). Характеристики передачи и ЦАП, и АЦП могут быть выражены как D=K+GA, где D - цифровой код, А - аналоговый сигнал, K и G - константы.


- Начало -  - Назад -  - Вперед -