Аналого-цифровые преобразователи

On 17.11.2013 by nikellanjilo

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) – функциональные устройства, выходной цифровой код которых пропорционален амплитуде входного сигнала.
Т.к. большинство физических сигналов, амплитуда которых преобразуется в цифровой код, представляют непрерывные функции времени, а цифровые устройства – устройства дискретного действия, то входные аналоговые сигналы предварительно дискретизируют. Процесс дискретизации заключается в фиксации (запоминании) мгновенного значения входного сигнала в определенные моменты времени и сохранение зафиксированного значения до следующей выборки из входного сигнала. Интервал дискретизации или частота дискретизации fд (временного квантования) должны удовлетворять теореме Котельникова:

— высшая частота в спектре преобразуемого сигнала. При невыполнении условия теоремы однозначное восстановление исходного сигнала из дискретизированного (обратная операция) невозможно. Практически fд превышает 2fв в 1,5..3 раза, т.е.fд ~ 3..6 fв, что значительно упрощает последующее восстановление аналогового сигнала после цифровой обработки.
Основными параметрами АЦП являются:

  • относительная разрешающая способность ;δ=1/(2^n)-1

  • абсолютная разрешающая способность h =Umax*δ , где Umax — максимальное входное напряжение;

  • относительная нелинейность преобразования ;Снимок экрана от 2013-11-17 13:51:17

где входное напряжение, соответствующее коду k ;

  • время преобразования — интервал времени от подачи аналогового напряжения на вход АЦП до получения цифрового кода на выходе;

  • максимальная частота преобразования — наибольшая частота запуска, при которой параметры АЦП соответствуют заданным значениям.

Максимальная частота и время установления определяют быстродействие АЦП.

Существует множество способов аналого-цифрового преобразования. Наиболее распространенные из них:

  • АЦП последовательного действия;

  • АЦП поразрядного приближения;

  • АЦП параллельного действия;

  • Сигма-дельта АЦП.

Добавить комментарий