Принцип работы аналого-цифрового преобразователя

29. Принцип работы аналого-цифрового преобразователя

Аналого-цифровый преобразователь (АЦП) представляют собой устройство, которое преобразует входные аналоговые сигналы в соответствующие им цифровые сигналы, пригодные для работы с ЭВМ и др. цифровыми устройствами.

Схема параллельного АЦП реализует метод непосредственного считывания. В таких схемах входной сигнал одновременно квантуется с помощью набора компараторов включенных параллельно входному источнику сигнала. Пороговые уровни компараторов установлены с помощью резистивного делителя напряжения в соответствии с используемой шкалой квантования. При подаче на такой набор компараторов входного сигнала на выходах последних будет иметь место проквантованный сигнал, представленный в параллельном коде, который с помощью кодирующей логики преобразуется в двоичный. Каждое из опорных напряжений подается на неинвертирующие входы компараторов, а на инверсные входы подается входное напряжение. При подаче U_вх переключатся те компараторы, где U_вх > U_оп, при этом выходные сигналы этих компараторов принимают единичное значение. Выходы компараторов подключаются к шифратору приоритета, который преобразует этот m-разрядный параллельный единичный код в n-разрядный параллельный двоичный код.

30. Принцип работы цифроаналогового преобразователя

Цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) предназначены для преобразования цифровых сигналов в аналоговые и служат для сопряжения цифровых устройств формирования и обработки сигналов с аналоговыми потребителями информации. В принципе ЦАП выполняют функцию восстановления аналогового сигнала из цифрового. Они широко используются для управления различного рода регуляторами, графопостроителями и др. устройствами непрерывного действия при помощи ЭВМ.

Принцип работы ЦАП:

 Для формирования аналогового сигнала на выходе, однозначно соответствующего цифровому коду входного сигнала, аналоговые ключи а_i подключают к выходу ЦАП необходимое количество источников опорных сигналов b_i, величина которых пропорциональна весу соответствующего двоичного разряда.

Наибольшее распространение в настоящее время получили микроэлектронные ЦАП (делятся на преобразователи с прямым и промежуточным преобразованием).

Преобразователи с прямым преобразованием обычно параллельного типа. В состав простейшей схемы ЦАП обычно входят источники опорного напряжения, резистивные или активные делители напряжения, аналоговые ключи. В качестве делителей чаще всего применяются матрицы R – 2R, называемые также резистивными сетками или аттенюаторами. Суммирование токов, образованных подключением соответствующих источников, производится операционным усилителем (ОУ).