Пуск

Пуск

Рис. 5.139 Типы АЦП:

( - следящий; б - развертывающий; в - поразрядного уравновешивания; 1 - реверсивный счетчШ; 2 - счетчик; 3 - триггер; 4 - сче.ма управления; 5 - запоминающий регистр

лотового напряжения (полной шкалой), точность - абсолютной погрешностью полной шкалы бп-ш, нелинейностью и дифференциальной нелинейностью блди1{. Быстродействие АЦП характеризуется временем преобразования tr,pj, т. е. интервалом времени от момента заданного изменения сигнала на входе до ноявлення на выходе установившегося кода.

По структуре построения АЦП делятся на два типа: с применением ЦАП и без них. К первому типу относятся АЦП, структурные схемы которых привезены на рис. 5.139. В настоящее время в интегральном нсполненин реализованы .АЦП развертывающего типа (рис. 139, б). Развертывающий АЦП переводит аналоговый сигнал в цифровой последовательно, начиная с ьыатшего значащего разряда до цифрового кода на выходе, соответствующего уровню входного ана-

Рнс. 5.140. АЦП последовательного счета:

о-функциональная схема. I - ЦАП; 2 - счетчик с логическим управление! Выводы; 1-аналоговый вход; 2 - цифровой параллельный выход; 3 - пуск; 4 -сброс; 5-тактовые импульсы; 6 - сигнал Стоп*; б - временная диаграмма

28-300

входная логика

fczn

Сдбигашщии регистр

Выходная} логина

Регистр поспеВобатель

нога поаблизкении

I Регистр ЦАП

г 1S 14

Рис. 5.141. Микросхема КР572ПВ1!

а - функциональная схема; б - схема включения

Выводы; I - цифровой последовательный вход; 2 - вход управления выходами старших разрядов; 3 - 4 (СЗР) - 15 (.МЗР) - цифровые входы (в1 -ходы): 16 - вход управления входами-выходами младших разрядов; 17-вход управления режимом ЦАП-АЦП; 22-выход Цикл ; 23 - вход сравнени i; 24, 25 - выходы тактовых импульсов; 26 - выход Конец преобразования.; 27 - вход Запуск : 28 - вход Цикл ; 29 - стробированне ЦАП; 30 - цифровая земля ; 31 - конечный вывод матрнЦЫ R 2R; 32 - общий вывод резисторов R1 и R2; 40, 41-выводы резисторов RI и R2; 42 - опорное напряжение; 43, 44 - аналоговые входы I, 2; 45 - общий вывод резисторов аналоговы-: входов; 46, 47 - аналоговые выходы 1, 2; 48 - аналоговая земля

логового напряжения АЦП. К этому типу можно отнести .АЦП последовательного приближения со счетчиком.

На рис. 5.140 дана упрощенная схема АЦП последовательною счета. На многоразрядный счетчик поступает тактовая частота от генератора, который запускается в момент выборки входного аналогового сигнала. Выход счетчика управляет схемой ЦАП. вырабатывающей ступенчато нарастающее напряжение. В момент, когда выходное напряжение схемы ЦАП станет равным входному, компаратор переключится и остановит счетчик, содержание которого будет соответствовать входному анатогово:у1у сигналу. Время преобр,-зования здесь наибольшее Тпр=т2,где т-время элементарной ст пени; N - число разрядов. Больищя потребность в АЦП ьтого тип послужила причиной разработки специализированной микросхеч-v КР572ПВ1 (рис. 5.141, а), представляющей собой ЦАП со схемоГ управления и лoгичecкп устройством. При подключении компарато ра микросхема КР572ПВ1 мо.жет выполнять функции АЦП носледО нательного приближения с параллельным двоичным кодом на выхо-дах (рис. 5.141, б). Наличие схем входной и выходной логики обег-печнвает побайтовый вывод и ввод цифровой информации для согла-сования с 8-разрядной шиной данных микропроцессоров МП (табл 5.25).

Примечание. X - состояние безразлично.

С целью уменьшения числа вспомогательных элементов разработан функционально законченный, совместный с микропроцессорами, работающими с ТТЛ-уровнями, .АЦП последовательного приближения К1113ПВ1. АЦП имеет внутренний источник опорного напряжения, тактовый генератор и компаратор напряжения. Для включения АЦП требуются нсточн ки питания и формирователь преобразования. Схема построения АЦП приведена иа рис. 5.142. Микросхема имеет выходные устройства с тремя устойчивыми состояниями, что упрощает его сопряжение с шиной данных микропроцессора. Неск-олько АЦП могут обслуживать один микропроцессор, и наборот. Режим работы микросхемы в микропроцессорной системе определяется управляющими импульсами от микропроцессора. При поступлении на вход Гашение и преобразование микросхемы К1113ПВ1 уровня ло.. О АЦП начинает преобразование входной информации. Через время, необходимое для преобразования, на выходе АЦП Готовность данных появляется сигнал с уровнем лог. I, запращивающин вывод данных с АЦП на шину данных системы. Приняв данные в системную магистраль, МП устанавливает на входе Гашение и преобразование АЦП уровень лог. 1, который гасит информацию, содержащуюся в регистре последовательного приближения, и АЦП снова готов к приему и обработке входных данных. Аналого-цифровой преобразователь может обрабатывать входную информацию в виде однополярного аналогового напряжения до 10. 24 В и двухполярного ±5,12 В. При включении АЦП в двухполярном режиме втзтзод 15 (управление сдвигом нуля) должен быть открыт, а в однополярном режиме его необходимо соединить с выводом цифровая земля . Микросхема К1113ПВ1 допускает предварительную установку напряжения смещения нуля. В завнсимостн от точности регулирования и диапазона необходимой шкалы входного напряжения применяются различные варианты схем регулирования напряжения смещения. Так, при максимальном диапазоне входного сигнала Ubx= 10,24 В регули-