отс і частота дискретизації f ін пов'язані співвідношенням Т отс =1/f ін .
АЦП забезпечують квантування вхідної величини, як за рівнем, так і за часом. Обов'язковість квантування за рівнем випливає із самої природи цифрового представлення величин, оскільки, яке б велику кількість градацій ні було прийнято для зображення всіх можливих значень вхідної величини, неминуче округлення результатів в силу того, що аналоговий сигнал може приймати нескінченне число значень. Необхідність квантування за часом в АЦП пов'язана з рядом причин, однією з яких є те, що для виконання заданого циклу обчислень необхідно певний час, так як тільки після закінчення заданого циклу обчислень слід вводити нові вихідні дані.
В даному випадку від обраного датчика не потрібна висока точність, тому виходячи з умови стає ясно, що восьми розрядний АЦП з граничною похибка в?=0,391% буде цілком достатнім. Зробивши дослідження ринку АЦП, був обраний найбільш відповідний для цих цілей АЦП фірми Texas Instruments моделі TLC549 (рис.3).
Малюнок 3 - Зовнішній вигляд TLC549
- КМОП АЦП, побудовані на основі 8 бітного АЦП на комутованих конденсаторах. Це пристрої дозволяє передавати по послідовному інтерфейсу з трьома станами результат перетворення аналогового вхідного сигналу. Для керування роботою приладу TLC549 потрібно подати на нього тільки синхроімпульси виводу даних і сигнал вибору кристалу. Максимальна частота синхронізації даних для TLC549 - 1.1 МГЦ.
Даний АЦП має вбудований генератор системних синхроімпульсів з типовою частотою 4 МГц, який не вимагає ніяких зовнішніх елементів. Вбудований генератор дозволяє працювати незалежно від наявності сигналів синхронізації виведення даних, що зазвичай і потрібно в більшості систем. Прилад TLC549 має максимальну продуктивність 40000 перетворень в секунду.
АЦП має тільки один аналоговий вхід (ANALOG IN) і два входи для підключення опорного напруги (REF + і REF-). Другим аналоговим входом можна вважати висновок GND - загальний. Якщо при цьому висновок REF - теж підключений до загального проводу, то на виході АЦП буде формуватися байт вихідного коду, рівний 00000000 при нульовій напрузі на аналоговому вході, і 11111111 - при вхідній напрузі, рівному опорного, що подається на висновок REF +.
Протокол зв'язку цього АЦП досить простий. При переході сигналу виведенні CS від високого до низького рівня в регістр виведення даних поміщається результат попереднього перетворення. Тому рекомендується виконати пусте перетворення відразу після включення пристрою або в разі виконання двох перетворень, розділених досить тривалим інтервалом часу. Перше лічену значення вихідного коду в цих випадках буде невірним. Наступне перетворення буде правильним, воно почнеться по першому передньому фронту імпульсу, що надійшов на висновок CS після низького рівня. Важливо, щоб на виведенні CS був високий рівень протягом усього часу перетворення, але, оскільки цей процес триває всього кілька десятків мікросекунд, дана умова можна вважати автоматично виконуваним, якщо АЦП управляється процесором з програмою, написаною на істотно менш швидкому мовою, ніж Assembler.
Малюнок 4 - Розташування висновків
На додаток до швидкодіючому конвертеру і перенастраиваемой керуючої логіці прилади містять пристрій вибірки-зберігання (ПВЗ), яке може працювати в автономному режимі або під управлінням мікропроцесора. Внутрішні конвертери приладів мають диференціальні входи опорного напруги, що дозволяє виробляти відносне перетворення і масштабування і знизити вплив шумів харчування.
Застосування технології комутованих конденсаторів дозволяє виробляти перетворення з малою помилкою (не більше ± 0.5 LSB) за 17 мкс у всьому діапазоні робочих температур. TLC549 мають робочий температурний діапазон від 0 ° C до 70 ° C.
Малюнок 5 - Функціональна схема
Характеристики TLC549
При своїх компактних розмірах (5,6х6,5х2 мм), даний АЦП має хороші показники:
Робота під управлінням мікропроцесора або автономна робота;
бітний АЦП;
Аналогове вхідна напруга - від 0 до 6 В;
Диференціальні входи опорного напруги;
Максимальний час перетворення 17 мкс;
Кількість перетворень за 1 секунду - до 40000;
Програмно-кероване вбудоване ПВЗ;
Максимальна повна некорректіруемих помилка ± 0.5 LSB;
Вбудован...
