входного аналогового сигнала

Рассмотрим метод последовательного преобразования на примере АЦП «время – код» (рис. 4.).

Рис. 4.

ГИ – генератор импульсов эталонной частоты f’_эт;

Сч – счетчик импульсов;

& - вентиль (схема И);

Т – триггер;

НИ, КИ – кнопки задания начала и конца измерения временного интервала.

Принцип действия рассматриваемого АЦП (рис. 4) основан на подсчете числа импульсов в измеряемом отрез­ке времени и может быть пояснен с помощью временных диаграмм на рис. 5.

Рис. 5.

Количество импульсов, подсчитанных счетчиком, пропорционально измеряемому интервалу времени и эталонной частоте.

Преобразование аналогового сигнала в код осуществляется с предварительным преобразованием его во временной интервал.

Рассмотрим преобразование аналоговой величины – напряжения – в код. Метод последовательного преобразования реализуется в АЦП время - импульсного преобразования (АЦП с генератором линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) рис. 6.

Рис.6.

Принцип действия рассматриваемого АЦП основан на подсчете числа импульсов в отрез­ке времени, в течение которого линейно изменяющееся напряжение (ЛИН), увеличиваясь от нулевого значения, достигает уровня входного напряжения U_изм.

Рис. 7.

Ключ & подключает к счетчику генератор им­пульсов от момента начала измерения до момента равен­ства U_изм и U_глин. Количество импульсов, подсчитанное счетчиком за время измерения, пропорционально измеряемой величине.

,

где к – крутизна характеристики ГЛИН, .

По­грешность измерения определяется шагом квантования времени.

Одним из недостатков этой схемы является невысокое быстродействие.

Основные характеристикам АЦП:

число раз­рядов,

время преобразования,

разрешающая способность;

нелинейность и др.

Число разрядов — количество разрядов кода, связанного с ана­логовой величиной, которое может вырабатывать АЦП.

Разрешающей способности АЦП – определяют величиной, обратной максимальному числу кодовых комбинаций на выходе АЦП. Так, 10-разрядный АЦП имеет разрешающую способность (2¹⁰= 1024),т. е. при шкале АЦП, соответствующей 10 В, абсолютное зна­чение шага квантования не превышает 10 мВ.

Время пре­образования — интервал времени от момента заданно­го изменения сигнала на входе АЦП до появления на его выходе соответствующего устойчивого кода.