АЦП параллельного типа (АЦПП).

Существенное уменьшение tпр удается получить в АЦП параллельного типа. Его структурная схема приведена на рис3. Здесь входная аналоговая величина U₀ с выхода схемы ВХ сравнивается с помощью 2ⁿ⁺¹ – 1 компараторов с 2(2ⁿ-1) эталонными уровнями, образованными делителями из резисторов равного сопротивления. При этом срабатывают m младших компараторов, образующих на выходах схем И-НЕ нормальный единичный код, затем который с помощью специального дешифратора ДШ преобразуется в двоичный выходной сигнал.

Погрешность АЦПП определяется неточностью и нестабильностью эталонного напряжения, резистивного делителя и погрешностями компараторов. Значительную роль могут играть входные токи компараторов, если делитель недостаточно низкоомный. На рисунке 5 приведена структурная схема АЦП параллельного типа.

Рисунок 5. - Схема АЦП параллельного типа.

Время преобразования складывается из следующих составляющих:

t_{пр =} t_вх + t_з,к + a t_л,сi,

где t_л,сi – Время задержки логичесих схем; k – число последовательно включенных логических схем.

При использовании компаратров со стробированием АЦПП может быть без схемы ВХ. При этом он обеспечивает наибольшее быстродействие по сравнению с любыми другими АЦП.

Рисунок 6 - АЦП и ЦАП.

На рисунке 6, показана схема для преобразование аналоговой величины (напряжения) в цифровой код и обратное проебразование цифрового кода в аналоговую величину. Процесс работы схемы показан на временной диаграмме. Временная диаграмма, иллюстрирующая работу АЦП и ЦАП, приведена на рисунке 7.

 

Рисунок 7 - Диаграмма работы АЦП и ЦАП.

 

Оглавление

1. (1.1) История развития электроники. Роль элементной базы. 2

2. (2.1). Основные положения зонной теории твёрдого тела. Физические основы полупроводниковых приборов. 5

Физические основы полупроводниковых приборов. 10

Примесные полупроводники. 12

3. (3.1) Работа выхода электрона. Виды электронной эмиссии. 14

Виды электронной эмиссии. 16

4. (2.2). P-n переход как основной элемент структуры полупроводниковых приборов. 19

5. (1.2) Полупроводниковые диоды. Переходные процессы в диодах. Разновидности диодов. 21

1. Выпрямительные диоды.. 21

2. Стабилитроны.. 22

3. Варикапы.. 22

4. Туннельные диоды.. 23

5. Фотодиоды.. 24

6. Излучающие диоды.. 25

6. (3.2) Биполярные транзисторы. Принцип работы, параметры, применение. Принцип действия ключа на биполярном транзисторе. 26

Транзисторный ключ. 31

Цифровые электронные ключи на биполярных транзисторах. 31

7. (2.3) Полевые транзисторы. Принцип работы, параметры, классификация. 34

Классификация транзисторов по структуре. 39

8. (1.3) Полупроводниковые запоминающие устройства. Физические механизмы работы полупроводниковых устройств памяти. Разновидности ПЗУ. Принцип работы запоминающего элемента на биполярном транзисторе. 40

Физические механизмы работы полупроводниковых устройств памяти. 41

Простейшие ПЗУ. 42

EPROM... 43

EEPROM... 43

Запоминающий элемент ПЗУ. 44

9. (3.6) Ячейка памяти ОЗУ динамического типа. Схема и принцип работы запоминающих элементов ОЗУ на биполярных и на полевых транзисторах. 44

Запоминающий элемент статического биполярного ОЗУ. 44

Запоминающий элемент динамического ОЗУ на МОП-транзисторах. 46

10. (2.6) Организация flash-памяти. Принцип считывания и записи информации в ячейке флэш-памяти. 48

Многоуровневые ячейки. 51

11. (3.3) Усилители электрических сигналов. Классификация, основные характеристики усилителей. Операционные усилители. 52

1. Классификация усилителей. 52

2. Основные показатели и характеристики усилителя. 53

3. Усилитель постоянного тока. 58

4. Дифференциальный усилитель. 58

5. Операционные усилители. 59

12. (1.4) Источники вторичного питания. Выпрямители. Сглаживающие фильтры. Стабилизация напряжения и тока. 62

1 Назначение источников вторичного питания. 62

2 Выпрямители. 62

3 Сглаживающие фильтры.. 64

3.1 Индуктивный фильтр. 65

3.2 Ёмкостной фильтр. 65

3.3 Индуктивно-ёмкостной фильтр. 65

3.4 Резистивно-ёмкостной фильтр. 66

4 Стабилизация напряжения и тока. 66

4.1 Стабилизатор напряжения. 66

4.2 Стабилизатор тока. 68

13. (2.5) Выпрямители переменного напряжения. 69

Выпрямители могут быть классифицированы по ряду признаков: 69

Основные характеристики выпрямителей: 69

Схемы выпрямителей. 70

Основные характеристики различных схем выпрямления. 70

Однополупериодный выпрямитель. 71

Двухполупериодный выпрямитель с нулевой точкой. 71

Мостовая схема выпрямителя. 72

Схема удвоения напряжения. 74

14. (3.5) Устройство компьютерных блоков питания. 75

Устройство типового компьютерного блока питания. 75

Напряжения, вырабатываемые блоками питания. 78

Конструктивные размеры блоков питания. 79

Стандарт АТХ. 80

Разъёмы блоков питания. 82

15. (3.4) Технологии цифровых интегральных схем. Классификация логических элементов в зависимости от вида полупроводниковых элементов. 86

Классификация ИМС. 86

Элементы интегральных микросхем.. 88

Биполярные транзисторы. 89

Многоэмиттерные транзисторы. 89

Многоколлекторные транзисторы. 90

Полевые МДП-транзисторы. 91

Диоды. 91

Резисторы. 92

Конденсаторы. 92

Большие интегральные схемы (БИС). 94

Этапы производства ИМС. 94

16. (1.6) Типы логики интегральных схем. Наиболее распространённые технологии построения логических элементов. 95

Транзисторно-транзисторная логика. 96

Элементы ТТЛШ... 98

Элементы ТТЛ с тремя выходными состояниями. 98

Эмиттерно-связанная логика. 99

Транзисторная логика с непосредственными связями (ТЛНС). 101

Интегральная инжекционная логика. 102

Логические элементы на МОП-транзисторах. 103

Логические элементы на ключах с динамической нагрузкой. 104

Логические элементы на комплементарных ключах. 104

17. (1.5) Устройства сопряжения аналоговых и цифровых систем. Квантование, дискретизация, кодирование. Теорема Котельникова-Шеннона. 107

Типы сигналов. 107

Преобразования типа сигналов. 109

Теорема Котельникова-Шеннона. 110

18. (2.4) Цифро-аналоговые и аналогово-цифровые преобразователи. 111

Цифро-аналоговые преобразователи. 111

Дискретизация непрерывных сигналов. 112

Схема ЦАП с суммированием напряжений. 113

Схема ЦАП с суммированием токов. 116

Элементы, используемые в ЦАП. 116

Аналогово-цифровые преобразователи. 118

АЦП с параллельным интерфейсом выходных данных. 119

АЦП с последовательным интерфейсом выходных данных. 120

АЦП параллельного типа (АЦПП). 122