Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) – функциональный узел, однозначно преобразующий кодовые комбинации цифрового сигнала в значение аналогового сигнала. Основой для нахождения однозначного соответствия может служить соотношение:
Uвых= Е0 (ХТ2-1 + Х22-2 + … + ХN2-N),
где Uвых – напряжение на выходе ЦАП;
Е0 – опорное напряжение;
Х (Х1, Х2,… ХN) – цифровой код; ХI принимает значение 0 или 1.
При определении Е0 каждому ХI на выходе устройства соответствует напряжение Uвых.
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) решают задачу поиска однозначного эквивалента аналоговому сигналу цифрового кода. На вход АЦП поступает аналоговый сигнал и после конечного времени преобразования на его выходе появляется цифровой код.
Рассмотрим АЦП параллельного кодирования (рисунок 29). Этот метод заключается в следующем:
ПШ
Uвх подается одновременно на первые входы каждого из компараторов (К), а их вторые входы подключены к источникам равномерно изменяющихся опорных напряжений (4 источника).
Приоритетный шифратор (ПШ) формирует выходной цифровой сигнал, соответствующий самому старшему номинальному параметру. Этот способ отличается наибольшим быстродействием.
Параллельные преобразователи имеют от 16 до 256 уровней квантования (от 4 до 8 разрядов выходного кода). При большом числе разрядов АЦП становится чрезмерно дорогостоящим.
В АЦП происходят два процесса:
– деление;
– кодирование.
От датчиков измерительных устройств аналоговые сигналы поступают обычно в виде изменяющегося значения I или U.
Весь диапазон изменения входного сигнала разбивается делением в АЦП на интервалы, которым присваиваются двоичные коды.
Кодирование входного сигнала производится сравнением его значения со значениями выделенных интервалов, в результате чего входной сигнал заменяется цифровым машинным кодом.
