Ацп. Типы ацп. Интегрирующие.

В данных АЦП входной сигнал интегрируется либо непрерывно, либо на определенном временном интервале, длительность которого обычно выбирается кратной периоду помехи. Это позволяет во многих случаях подавить помеху еще на этапе преобразования. Платой за это является пониженное быстродействие интегрирующих АЦП.

Упрощенная схема АЦП, работающего в два основных такта (АЦП двухтактного интегрирования), приведена на рис. 10.

 

Преобразование проходит две стадии: стадию интегрирования и стадию счета. В начале первой стадии ключ S1 замкнут, а ключ S2 разомкнут. Интегратор И интегрирует входное напряжение Uвх. Время интегрирования входного напряжения t1 постоянно; в качестве таймера используется счетчик с коэффициентом пересчета Kсч, так что ,К моменту окончания интегрирования выходное напряжение интегратора составляет , где Uвх.ср. - среднее за время t1 входное напряжение. После окончания стадии интегрирования ключ S1 размыкается, а ключ S2 замыкается и опорное напряжение Uоп поступает на вход интегратора. При этом выбирается опорное напряжение, противоположное по знаку входному напряжению.

Стадия счета заканчивается, когда выходное напряжение интегратора переходит через нуль. При этом компаратор К переключается и счет останавливается. Особенностью метода многотактного интегрирования является то, что ни тактовая частота, ни постоянная интегрирования RC не влияют на результат.

41АЦП. Типы АЦП. Сигма-дельта АЦП.

В настоящее время они используются во многих устройствах, где требуется недорогой, узкополосный, экономичный АЦП с высоким разрешением. Работа схемы основана на вычитании из входного сигнала величины на выходе ЦАП, которая получена на предыдущем такте работы АЦП. Полученная разность интегрируется, а затем преобразуется в код АЦП.

Порядок определяется количеством АЦП. Наиболее широко распространены сигма-дельта модуляторы 1-го и 2-го порядков. Обычно они бывают однобитными.

 

 

АЦП. Погрешности, причины.

Характеристики реальных АЦП по ряду параметров могут отличаться от идеальных характеристик.

Различают:

а - погрешность смещения;

б - погрешность усиления;

в - интегральную нелинейность;

г - дифференциальную нелинейность.

Передаточная характеристика преобразователя может быть сдвинута относительно идеальной характеристики. Эта погрешность “смещения” или “установки нуля” определяется как значение аналоговой величины, при которой характеристика пересекает ось входных напряжений.

Наклон передаточной характеристики может отличаться от своего идеального значения, что приводит к погрешности “наклона” или “усиления”.

Для большинства имеющихся АЦП погрешности смещения и усиления или очень малы, или могут быть полностью устранены с помощью предварительных регулировок.

Погрешности, связанные с нелинейностью передаточной характеристики АЦП, невозможно уменьшить с помощью регулировки.

Интегральная нелинейность - это максимальное отклонение передаточной характеристики от идеальной прямолинейной характеристики при нулевых значениях погрешностей смещения и усиления.

Дифференциальная нелинейность – это отклонение величины одного из квантов от его идеального аналогового значения.

TMS C281x. Конвейер

В ПЦОС широко используется конвейерный режим работы в целях повышения производительности. В четырехкаскадном конвейере могут обрабатываться одновременно четыре команды, причем все команды находятся на разных стадиях выполнения. Наличие четырехкаскадного конвейера позволяет выполнять большинство команд за один такт.

В четырехкаскадном конвейере предварительную выборку команды, дешифрирование, выборку операнда и исполнение команд можно осуществлять независимым образом. Пока производится предварительная выборка команды N, предыдущая команда N─1 дешифрируется, команда N─2 выбирает операнд, а N─3 исполняется.

Конвейр реализован автоматически таким образом, что специалист, программирующий ПЦОС никак не замечает его наличие.