Hình 5.1: Sơ đồ Khối Nguyên Tắc Làm Việc Của ADC - Tài Liệu Text

1. Trang chủ >
2. Kỹ Thuật - Công Nghệ >
3. Điện - Điện tử >

Hình 5.1: Sơ đồ khối nguyên tắc làm việc của ADC

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (274.28 KB, 22 trang )

Nguyenvanbientbd47@gmaill.comthực chất là quá trình làm tròn số. Lợng tử hoá đợc thực hiện theo nguyên tắc sosánh tín hiệu cần chuyển với các tín hiệu chuẩn. Mạch lợng tử hoá làm nhiệm vụrời rạc tín hiệu tơng tự về mặt biên độ. Trong mạch mã hoá, kết quả lợng tử hoáđợc xắp xếp lai theo một quy luật nhất định phụ thuộc loại mã yêu cầu ở đầu rabộ chuyển đổi.Nhiều loại ADC , quá trình lợng tử hoá và mã hoá xảy ra đồng thời, lúc đó khôngthể tách rời hai quá trình , phép lợng tử hoá và mã hoá đợc gọi chung là phépbiến đổi AD.4.2.2 Các tham số cơ bản của ADCCác tham số cơ bản của bộ biến đổi ADC gồm dải biến đổi của điện áp tơng tự ở đầuvào, độ chính xác của bộ chuyển đổi, tốc độ chuyển đổi.-Dải biến đổi của điện áp tín hiệu tơng tự ở đầu vào là khoảng điện áp mà số từ 0 đếnmột số dơng hoặc số âm nào đó, hoặc cũng có thể là điện áp hai cực tính:-UA ữ+UA.-Độ chính xác của ADC: Tham số đầu tiên đặc trng cho độ chính xác của ADC là độphân giải. Tín hiệu ở đầu ra của một ADC là các giá trị đợc sắp xếp theo một quy luậtcủa một loại mã nào đó. Số các số hạng của mã số đầu ra ( số bits trong từ mã nhị phân)tơng ứng với giải biến đổi của điện áp vào cho biết mức chính xác của phép chuyển đổi.Ví dụ một ADC có số bits ở đầu ra là n = 8 thì sẽ phân biệt đợc 28 mức trong dải biếnđổi điện áp vào của nó. Nh vậy trong thực tế dùng số bits để đánh giá độ chính xác củamột ADC khi giải biến đổi điện áp vào là không đổi.Liên quan đến độ chính xác của một ADC còn có các tham số khác nh: méo phi tuyến,sai số khuếch đại, sai số lệch không, sai số lợng tử hoá.-Tốc độ chuyển đổi cho biết số kết quả chuyển đổi trong một giây, đợc gọi là tần sốchuyển đổi fc. Cũng có thể dùng tham số thời gian chuyển đổi Tc để đặc trng cho tốc độchuyển đổi. Với một ADC thờng thì fc < 1/Tc vì giữa các lần chuyển đổi phải có mộtthời gian cần thiết để ADC phục hồi lại trạng thái ban đầu. Một ADC có tốc độ chuyểnđổi cao thì độ chính xác giảm và ngợc lại.Hà Ngọc ThắngNguyenvanbientbd47@gmaill.com-4.2.3 Các phơng pháp chuyển đổi tơng tự - sốCó nhiều cách phân loại ADC, nhng hay dùng hơn cả là phân loại theo quá trình chuyểnđổi về mặt thời gian. Trong đồ án này chỉ giới thiệu một số phơng pháp điển hình.4.2.3.1 Chuyển đổi A/D theo phơng pháp song songNguyên tắc hoạt động.Tín hiệu tơng tự UA đợc đồng thời đa đến các bộ so sánh từ S1 đến Sm. Điện áp chuẩnUch đợc đa đến đầu vào thứ 2 của các bộ so sánh qua thang điện trở R. Do đó các điện ápchuẩn đặt vào các bộ so sánh lân cận khác nhau một lợng không đổi và giảm dần từ S1 đếnSm. Đầu ra của các bộ so sánh có điện áp lớn hơn điện áp chuẩn lấy trên thang điện trở cómức logic "1", các đầu ra còn lại có mức logic "0". Các đầu ra của mạch so sánh đợc nốivới mạch AND, một đầu mạch AND đợc nối với mạch tạo xung nhịp. Chỉ khi có xungnhịp đa đến đầu vào AND thì các xung trên đầu ra của bộ so sánh mới đa vào mạch nhớFlip_Flop (FF). Nh vậy cứ sau một khoảng thời gian bằng chu kỳ xung nhịp lại có một tínhiệu đợc biến đổi và đa đến đầu ra. Xung nhịp đảm bảo quá trình so sánh kết thúc mớiđa xung nhịp vào bộ nhớ. Bộ mã hoá sẽ biến đổi tín hiệu và dới dạng mã đếm thành mãnhị phân.Mạch biến đổi song song có tốc độ chuyển đổi nhanh nên đợc gọi là ADC nhanh nhngkết cấu của mạch rất phức tạp ví dụ nh ADC n bits cần phải dùng 2n -1 bộ so sánh. Vì vậyphơng pháp này chủ yếu dùng trong các ADC có tốc độ chuyển đổi cao nhng số bit nhỏ.Hà Ngọc ThắngNguyenvanbientbd47@gmaill.comHình 5.2: Sơ đồ nguyên lý bộ chuyển đổi A/D theo phơng pháp song song.4.2.3.2 Chuyển đổi A/D theo phơng pháp bùHình 5.3: Mạch nguyên lý A/D theo nguyên tắc bùTại thời điểm ban đầu bộ đếm đợc đặt ở trạng thái không bởi xung Cl, nh vậy đầu racủa nó cũng có tín hiệu không. Mạch so sánh thiết lập giá trị một tín hiệu nhịp H qua cổngAND đợc đa vào mạch đếm. Mạch đếm làm việc cho ra tín hiệu số từ Q0Qm-1 đồng thờiHà Ngọc ThắngNguyenvanbientbd47@gmaill.comqua bộ biến đổi D/A sẽ có điện áp U0 cho đến khi U0 UA thì bộ so sánh lật giá trị, đầu racủa nó có giá trị 0 cổng AND sẽ khoá và bộ đếm sẽ dừng. Trên đầu ra bộ đếm Q0Qm-1 ởdạng số tỉ lệ với điện áp vào UA, số này đợc xếp vào bộ ghi. Tiếp theo bộ đếm đợc xoá vàchuẩn bị cho chu kỳ biến đổi tiếp theo. Sau mỗi chu kỳ bộ ghi sẽ ghi số liệu mới của bộđếm. Nếu nh bộ đếm nhị phân có m bits thì điện áp vào cực đại UmaxA:U max A = 2 m 1Điện áp UA đợc lợng tử theo gia số:U A =U max A2m 1Điện áp UA đợc diễn tả bằng phơng trình.U A =U max A.N2m 1Trong đó N là tổng số bớc của bộ đếm và dung lợng của nó đầy sau khi kết thúc qúatrình đếm.Thời gian biến đổiTA =NfnTrong đó fn là tần số xung nhịp.Thời gian biến đổi phụ thuộc độ lớn điên áp. Tốc độ thay đổi điện áp có thể đạt giá trịcực đại.U AU. N f nUA dU A == A max.= m max f nmTN2 12 1 dt maxNếu tốc độ biến đổi điện áp UA lớn hơn tốc độ cực đại thì phát sinh sai số động của bộbiến đổi. Sai số tĩnh của bộ biến đổi là sai số lợng tử U. Để giảm thời gian biến đổi, ởbộ đếm nhị phân ta sử dụng mạch điều khiển chơng trình.4.2.3.3 Bộ biến đổi A/D theo nguyên tắc servoBộ biến đổi này có ba phần tử cơ bản: mạch so sánh, mạch đếm hai chiều và bộ biến đổiD/A.Hà Ngọc Thắng

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• Chương 4: Thiết kế Card ghép nối A/D-D/A docx
  • 22
  • 479
  • 0
• Công văn số 1328 TCT/NV5 ngày 28/03/2002 của Bộ Tài chính - Tổng cục Thuế về việc miễn, giảm thuế TNDN
  • 1
  • 0
  • 0
• Công văn số 0869/TM-XNK ngày 11/04/2003 của Bộ Thương mại về việc hệ số chuyển đổi đơn vị tính để chuyển hàng chưa tái xuất hết vào tiêu thụ nội địa
  • 1
  • 0
  • 0

Tải bản đầy đủ (.pdf) (22 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(274.28 KB) - Chương 4: Thiết kế Card ghép nối A/D-D/A docx-22 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×