Утверждено




Скачать 434.05 Kb.
Название Утверждено
страница 2/8
Дата публикации 23.05.2014
Размер 434.05 Kb.
Тип Курсовой проект
literature-edu.ru > Лекции > Курсовой проект
1   2   3   4   5   6   7   8

Виды аналого-цифровых преобразователей



Аналого-цифровые преобразователи(АЦП) представляют собой устройства, предназначенные для преобразования электрических величин (напряжения, тока, мощности, сопротивления, емкости и др.) в цифровой код. Наиболее часто входной величиной является напряжение. Все другие величины перед подачей на АЦП необходимо преобразовать в напряжение.

В общем случае напряжение характеризуется мгновенным значением U(t) или средним за выбранным промежуток времени Т значением:



В связи с этим все типы АЦП можно разделить на две группы: АЦП мгновенных значений напряжения. Так как операция усреднения предполагает интегрирования напряжения, то АЦП средних значений.

Преобразование напряжения в цифровой код требует исполь­зования трех независимых операций:

  • дискретизации;

  • квантования;

  • кодирования.

Процедура дискретизации непрерывного сигнала представля­ет собой преобразование непрерывной функции напряжения U(t) последовательность чисел U(tn), где n = отнесенных к неко­торым фиксированным моментам времени. При дискретизации непрерывная функция U(t) преобразуется в последовательность ее отсчетов U(tn) – рис. 1.

Квантование заключается в том, что мгновенные значения функции U(t) ограничиваются только определенными уровнями, которые называются уровнями квантования. В результате кванто­вания непрерывная функция U(t) принимает вид ступенчатой кри­вой Uк(t) рис. 2.

Кодирование осуществляет преобразование дискретных квантованных величин в цифровой код, т.е. последовательность цифр, подчиненную определенному закону. С помощью кодиро­вания осуществляется условное представление численного значе­ния величины.

В основе дискретизации сигналов лежит принципиальная возможность представления их в виде взвешенных сумм



где: an – некоторые коэффициенты или отчеты, характеризующие исходные сигнал в дискретные моменты времени t;

fn(t) – набор элементарных функций, используемых при восстановлении сигнала по его отсчетам.

Дискретизация бывает равномерная и неравномерная. При равномерной дискретизации период отсчетов Т остается постоян­ным, а при неравномерной может изменяться. Неравномерная дискретизация чаще всего обусловлена скоростью изменения сиг­нала и поэтому называется адаптивной. В основе равномерной дискретизации лежит теорема отсчётов, согласно которой в каче­стве коэффициентов an нужно использовать мгновенные значения сигнала U(tn) в дискретные моменты времени tn = Tn, а период дискретизации выбирают из условия Т = (2fm)-1 – теорема Котельникова.



Рис. 1. Процесс дискретизации непрерывного сигнала


Рис. 2. График квантования сигнала

В отличие от дискретизации, которая теоретически является обратимой операцией, квантование представляет собой необрати­мое преобразование исходной последовательности и сопровожда­ется появлением неизбежных погрешностей. Характеристика иде­ального квантования приведена на рис. 3. Разность между двумя соседними значениями квантованной величины называется шагом квантования К.

По существу, квантование представляет собой операцию округления непрерывной вели­чины до ближайшего целого значения. В результате максимальная погрешность кванто­вания равна ± 0,5 К (см. рис. 2). Однако при преобразовании произвольного сигнала макси­мальная погрешность встреча­ется сравнительно редко, по­этому в большинстве случаев для оценки качества АЦП ис­пользуют не максимальную, а среднеквадратическую погрешность которая при­мерно в 3,5 раза меньше максимальной. В АЦП погрешность квантования определяется как единица младшего значения разря­да.

Выходной величиной АЦП является цифровой код, т.е. по­следовательность цифр, с помощью которой представляются дис­кретные квантовые величины. В АЦП используют четыре основ­ных типа кодов: натуральный двоичный, десятичный, двоично-десятичный и код Грея. Кроме этого, АЦП предназначены дня управления семисегментными индикаторами.



Рис. 3. Определение дифференциальной нелинейности
Большинство АЦП работают с выходом в натуральном дво­ичном коде, при котором каждому положительному числу N ста­вится в соответствие код: {bi} = b1  b2…bn, где bi равно нулю или единице. При этом положительное число в двоичном коде имеет вид



Такой код называется прямым. Прямой код пригоден лишь для работы с однополярными сигналами. Полный диапазон пре­образуемого сигнала равен 2n, а Nmax. = 2n-1. При использовании в АЦП двоично-десятичных кодов каждая значащая десятичная цифра представляется четырьмя двоичными знаками и содержит десять значений сигнала от 0 до 9. Так как при кодировании че­тырьмя двоичными значениями можно получить 16 кодовых зна­чений, то приведенное двоично-десятичное представление не яв­ляется единственным. Наиболее широко используют коды, в ко­торых цифрам в тетрадях присваивают веса 8 – 4 – 2 – 1 или 2 – 4 – 2 – 1:

b4

b3

b2

b1

или


b4

b3

b2

b1

8

4

2

1

2

4

2

1


1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

Утверждено icon Утверждено расписание егэ
Приказом министерства образования и науки Российской Федерации утверждено единое расписание и продолжительность проведения единого...
Утверждено icon Принято утверждено

Утверждено icon Учебная программа
Утверждено Приказом Министра образования и науки Республики Казахстан от 09. 07. 2010 г. №367
Утверждено icon Утверждено
«Средняя общеобразовательная школа №9 с углубленным изучением иностранных языков г. Дубны Московской области»
Утверждено icon Государственный образовательный стандарт
Направление утверждено приказом Министерства образования Российской Федерации №686 от 02. 03. 2000г
Утверждено icon Государственный образовательный стандарт
Направление подготовки утверждено приказом Министерства образования Российской Федерации от 02. 03. 2000 №686
Утверждено icon Рабочая программа по литературе (базовый уровень) 5 класс
«Рассмотрено» «Согласовано» «Утверждено» Руководитель шмо заместитель директора по увр
Утверждено icon В. Д. Шадриков “ 7 ” марта 2000 г
Направление утверждено приказом Министерства образования Российской Федерации от 02. 03. 2000 №686
Утверждено icon Национальная академия образования имени ы. Алтынсарина
Утверждено Приказом Министра образования и науки Республики Казахстан от 09. 07. 2010 г. №367
Утверждено icon В. Д. Шадриков “27 “ марта 2000 г
Направление подготовки дипломированных специалистов утверждено приказом Министерства образования Российской Федерации от 02. 03....
Литература


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
literature-edu.ru
Поиск на сайте

Главная страница  Литература  Доклады  Рефераты  Курсовая работа  Лекции