-, схемою малюнка 4.1, г - діапазон від до.
Запуск АЦП проводиться позитивним імпульсом, що подається на вхід ST (старт). Весь цикл перетворення триває 28 періодів тактових імпульсів: 2 періоду - скидання, 24 - періоду реалізація програми послідовного наближення і 2 періоду - формування позитивного імпульсу на виході DR (готовності даних). Цикл перетворення АЦП може бути закінчений достроково шляхом передачі повторного імпульсу запуску на вхід ST, Так скорочується час перетворення і відповідно розрядність АЦП. Якщо потрібно організувати циклічну роботу АЦП, то з'єднується між собою вихід ZO (вихід циклу) і вхід ZI (вихід циклу).
Схема включення мікросхеми K572ПВ1 в режимі ЦАП показана на рісунке4.1, в. У цьому випадку на вхід V подається 1 і через кодовий канал вхідний код N записується у вихідний регістр, керуючий працюй ЦАП. Операційний підсилювач А1 перетворює вхідний струм ЦАП в напругу. Зовнішня кодова інформація у вихідний регістр може бути записаний також послідовно по входу D1. Записуваний код на цей вхід подається, починаючи з молодших розрядів, синхронно з парами тактовихімпульсів (запис 12 розрядів коду займає час, одно 24 періодам тактових імпульсів). Перетворювач має вхід RE, дозволяючий зміну коду в вихідному регістрі. Цей код може змінитися тільки при RE=1. Якщо ж RE=0, то в регістрі зберігається раніше введений в нього код.
Перетворювач Л572ПВ1 живиться від двох джерел=5? 15В і= #151; 15В. Значення=5 В використовується при роботі АЦП з цифровими ТТЛ-схемами.. Якщо ж сигнали на АЦП подаються з цифрових КМОП-схем, то напруга може бути підвищено до 15В. У перетворювачі є два земляних виведення: «аналогова земля» CD. Не слід змішувати ці висновки: Аналогову землю слід використовувати як низкопотенциальной точки для вхідного і опорного напруг, а цифрову - в якості загальної точки для дискретних сигналів. З'єднувати між собою вказані земляни висновки потрібно тільки в одній точці - на клеми джерела живлення.
Вітчизняна промисловість випускає також функціонально закінчені інтегральні АЦП, до складу яких входять всі вузли, необхідні для реалізації аналого-цифрового перетворення методом послідовного наближення (мікросхеми К1108ПВ1 і К1113ПВ1).
Десятирозрядний АЦП К1108ПВ1 може працювати як із зовнішнім, так і з внутрішнім тактовим генератором. У першому випадку на вхід З подаються тактові імпульси з виходу ЕСЛ інвертора (рівні - 0,9; - 1,7В), а в другому цей вхід з'єднується із загальним проводом ємністю 25 пФ. Ця ємність може бути збільшена у разі, якщо потрібно знизити частоту тактового генератора і відповідно збільшити час перетворення. Замість ємності може бути включений кварцовий резонатор, що має резонансну частоту, приблизно рівну 13,6 МГц.
Всі цифрові входи АЦП К1108ПВ1, за винятком входів С і V, розраховані на роботу з цифровими ТТЛ-схемами. Вхід С, як уже згадувалося, оперує з сигналами характерними для ЕСЛ-схем. Вхід V дозволяє використовувати АЦП як у повному Десятирозрядний режимі (час перетворення 0.9 мкс), так і в скороченому восьмирозрядному (час перетворення 0,75 мкс). У першому випадку вхід V слід з'єднати з цифровою землею.
Основні параметри описаних вище інтегральних АЦП послідовного наближення наведені у таблиці 4.1.
Таблиця 4.1 - Основні параметри інтегральних АЦП
Тип мікросхемиЧісло разрядовВремя перетворення мксНелінейность квантовДіфференціальная нелінійність, квантовНапряженія харчування, ВПотребляемая потужність, мВтЗарубежний аналогК5572ПВ1А К572ПВ3 К572ПВ4 К1108ПВ1А К1113ПВ1А12 8 8 10 10 110 15 32 0,9 304 0,5 0,5 0,75 12 0, 75 0,5 1 1 + 5 ... 15;- 15 5 + 5 +5;- 5,2 +5;- 1530 25 15 800 225AD7570 AD7574 AD7581? AD571
При практичному використанні розглянутих АЦП, так само як і АЦП інших типів, випливає, що наявність високошвидкісних вузлів призводить до необхідності звертати особливу увагу на ланцюгу харчування. Зокрема, слід забезпечити гранично низькі вихідні імпеданс ланцюгів заземлення та харчування аж до частот 10-20 МГц. Для цього варто шунтировать ланцюга живлення фільтруючими конденсаторами, згладжуючими як низькочастотні, так і високочастотні пульсації, і розташовувати ці конденсатори максимально близько до висновків мікросхем.
4.2 Розрахунок сумарної похибки перетворення сигналу в код
Є декілька джерел похибки АЦП. Помилки квантування і (вважаючи, що АЦП повинен бути лінійним) нелінійності притаманні кожному аналого-цифровому перетворенню. Крім того, існують так звані апертурні помилки, вони проявляються при перетворенні сигналу в цілому (а не одного відліку).
Ці помилки вимірюються в одиницях, званих МЗР - молодший значущий розряд. У наведеному вище прикладі 8-бітного довічного АЦП помилка в 1 МЗР становить 1/256 від повного діапазону сигналу, тобто 0,4%, в 5-трітном троїчному АЦП помилка в 1 МЗР становить...
