рівноваження продовжується до тих пір, поки не будуть опитані усі розряди регістру, включаючи наймолодший. Зазначена програма врівноваження реалізується за допомогою логічних ланцюгів, що входить до складу регістра результату, званого в даному випадку регістром послідовного наближення. На входи цього регістра надходять тактові імпульси і вихідний сигнал компаратора, що порівнює преутворений сигнал і врівноважує сигнал з виходу ЦАП.
Розглянемо схеми включення та функціональні можливості деяких АЦП послідовного наближення, що випускаються вітчизняною промисловістю. Схеми включення АЦП показані на малюнку 4.1.
а - зовнішній вигляд мікросхеми послідовного АЦП;
б - схема инвертирующего нормирующего підсилювача;
в - зовнішній вигляд мікросхеми паралельного АЦП;
г - схема неинвертирующего нормирующего підсилювача;
Малюнок 4.1 - Схеми включення аналого-цифрових перетворювачів
Розглянемо схеми включення та функціональні можливості деяких типів АЦП послідовного наближення, що випускаються вітчизняною промисловістю.
На малюнку 4.1, а показана схема включення АЦП К572ПВ1. Цей дванадцятирозрядний АЦП має вихідні каскади з трьома станами (0,1 і високоімпедансное), завдяки чому може видавати інформацію на системну шину мікропроцесора контролера. Більше того, кодові висновки АЦП можуть використовуватися не тільки для виведення, а й для введення дискретних сигналів, тобто цей АЦП має двонаправлений кодовий канал. Можливість записати зовнішній код у вихідний регістр дозволяє використовувати дану мікросхему також як цифро-аналогового перетворювача. Перемикання кодового каналу на введення або на висновок виробляється сигналом, що подається на вхід V (режим): якщо V=0, то здійснюється висновок коду, якщо V=1, то ввід. Переклад кодового каналу в високоімпедансное стан виробляється подачею нульового сигналу на входи LE (управління вісьмома молодшими розрядами каналу) і НЕ (управління чотирма старшими розрядами). Завдяки наявності цих входів інформації з АЦП може виводитися побайтно на Восьмирозрядних шину даних.
Робота перетворювача синхронізується тактовими імпульсами, подаваними на тактовий вхід З інтегральної мікросхеми. Частота цих імпульсів не повинна бути більше 250 кГц.
Як видно на малюнку 4.1, а, для побудови АЦП мікросхему К572ПВ1 потрібно доповнити джерелом опорного напруги UR, операційним підсилювачем А1 і компаратором А2. Операційний підсилювач А1 використовується для перетворення напруга вихідного струму I1, що входить в мікросхему ЦАП. Вихід доповнюючого струму I2 і висновок останнього резистора (висновок I3) ЦАП з'єднуються із загальним проводом. Як резистора зворотного зв'язку підсилювача А1 використовується один з резисторів, що входять в мікросхему. У розпорядженні користувача імеютсячетире таких резистора, опору яких співвідносяться за допомогою бінарного закону: 2R, R, R/2, R/4 (R? 10кОм). На рис 4.1, а ці резистори для наочності показані поза контуром умовного позначення АЦП.
Компаратор А2 порівнює вихідні напруга ЦАП, що знімається з виходу А1, з Перетворювані напругою Uвх .. Результат порівняння подається на вхід С1 (порівняння АЦП і використовується для управління внутрішнім регістром послідовного наближення.
При включенні АЦП про схемою малюнка 4.1, а забезпечується перетворення напруги Uвхот 0 до -UR. Якщо ж зворотний зв'язок підсилювача А1 замість опору R включити опору 2R або R/2, то граничне значення Uвх стане рівним - 2URілі -UR/2. Опорна напруга в цьому преобразователе може змінюватися в межах від - 15 до + 15В.
АЦП на основі мікросхеми К572ПВ1 можна побудувати і без операційного підсилювача А1, якщо вихід I1 з'єднати безпосередньо з неінвертірующего входом компаратора, і на цей же вхід через резистор R подати преобразуемое напруга Uвх. Інвертується вхід компаратора при цьому заземлюється. Так проводиться порівняння з нулем суми струмів Uвх/R і I1.
В обох варіантах АЦП (з ОУ і без нього) опорна напруга UR повинно мати полярність, протилежну полярності преутвореного напруги Uвх. Описані схеми включення АЦП припускають негативне опорна напруга UR. При позитивному UR входи компаратора слід поміняти місцями.
Можливо побудова двополярного АЦП на основі мікросхеми К572ПВ1. Відповідні цьому режиму схеми підключення ОУ і компаратора з вхідними в мікросхему резисторами показані на малюнку 4.1, б і р В обох випадках вихідний струм вбудованого ЦАП подається ні І-вхід ОП А1. Зсув характеристики перетворювача виробляється завдяки з'єднанню опорного джерела АЦП через резистор зі входом компаратора А2, вихід якого в свою чергу з'єднується зі входом С1 АЦП. Схемою малюнка 4.1, б відповідає діапазон зміни від ...
