Интегратор

Стадия счета заканчивается, когда выходное напряжение интегратора переходит через нуль. При этом компаратор К переключается и счет останавливается. Интервал времени, в котором проходит стадия счета, определяется уравнением

(46)

Подставив значение Uи(t1) из (45) в (46) с учетом того, что

(47)

где n2 - содержимое счетчика после окончания стадии счета, получим результат

(48)

Из этой формулы следует, что отличительной особенностью метода многотактного интегрирования является то, что ни тактовая частота, ни постоянная интегрирования RC не влияют на результат. Необходимо только потребовать, чтобы тактовая частота в течение времени t1+t2 оставалась постоянной. Это можно обеспечить при использовании простого тактового генератора, поскольку существенные временные или температурные дрейфы частоты происходят за время несопоставимо большее, чем время преобразования.

При выводе выражений (44) .(48) мы видели, что в окончательный результат входят не мгновенные значения преобразуемого напряжения, а только значения, усредненные за время t1. Поэтому переменное напряжение ослабляется тем сильнее, чем выше его частота.

Определим коэффициент передачи помехи Кп для АЦП двухтактного интегрирования. Пусть на вход интегратора поступает гармонический сигнал единичной амплитуды частотой f с произвольной начальной фазой φ. Среднее значение этого сигнала за время интегрирования t1 равно

(49)

Эта величина достигает максимума по модулю при φ = +/- πk, k=0, 1, 2, . В этом случае

(50)

Из (50) следует, что переменное напряжение, период которого в целое число раз меньше t1, подавляется совершенно (рис. 24). Поэтому целесообразно выбрать тактовую частоту такой, чтобы произведение Kсч·fтакт было бы равным, или кратным периоду напряжения промышленной сети.

Рисунок 24 - Частотная характеристика коэффициента подавления помех АЦП двухтактного интегратора

АЦП многотактного интегрирования имеют ряд недостатков. Во-первых, нелинейность переходной статической характеристики операционного усилителя, на котором выполняют интегратор, заметным образом сказывается на интегральной нелинейности характеристики преобразования АЦП высокого разрешения. Для уменьшения влияния этого фактора АЦП изготавливают многотактными. Например, 13-разрядный AD7550 выполняет преобразование в четыре такта. Другим недостатком этих АЦП является то обстоятельство, что интегрирование входного сигнала занимает в цикле преобразования только приблизительно третью часть. Две трети цикла преобразователь не принимает входной сигнал. Это ухудшает помехоподавляющие свойства интегрирующего АЦП. В-третьих, АЦП многотактного интегрирования должен быть снабжен довольно большим количеством внешних резисторов и конденсаторов с высококачественным диэлектриком, что значительно увеличивает место, занимаемое преобразователем на плате и, как следствие, усиливает влияние помех.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Еще статьи по теме

Проектирование комбинационной схемы проверки четности 2-х байтовой посылки
Сконструировать комбинационную схему проверки на четность 2-х байтовой посылки. Схему выполнить в базисе ТТЛ, используя изоляцию V канавками. Технологическая норма 2 мкм. Необходимо сконструировать интегральный транзи ...

Расчет радиорелейной трассы между удаленными объектами
Связь в уголовно-исполнительной системе (УИС) ФСИН Российской Федерации является основным средством, обеспечивающим управление территориальными органами и учреждениями исполнения наказаний. Схема ее организации обуславливаетс ...

Главное меню

© 2020 / www.techsolid.ru