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A/D改换电路

2017-03-27 16:35分类:电工考证知识 阅读:

  离散体系或采样数据体系--把接连改动的质成为离 散量后再进行处理的核算机操控体系。离散体系的采样办法--有周期采样、多阶采样和随机采样。运用最多的是周期采样。
周期采样--即是以一样的时刻距离进行采样,即把一个接连改动的仿照信号y(t),按必定的时刻距离T 改动为在瞬时0,T,2T,…的一连串脉冲序列信号y*(t),如图下图所示。


采样器的常用术语:
采样器或采样开关--实施采样动作的设备,
采样时刻或采样宽度τ--采样开关每次闭合的时刻
采样周期T--采样开关每次通断的时刻距离
在实习体系中,t《T ,也即是说,能够近似地以为采样信号y*(t)是y(t)在采样开封闭合时的瞬时值。由履历可知,采样频率越高,采样信号 y*(t)越挨近原信号y(t),但若采样频率过高,在实时操控体系中将会把很多名贵的时刻用在采样上,然后失掉了实时操控的时机。为了使采样信号y*(t)既不失真,又不会因频率太高而糟蹋时刻,咱们可根据香农采样定理。香农定理指出:为了使采样信号y*(t)能彻底复现原信号y(t),采样频率f 起码要为原信号最高有用频率fmax的2倍,即f2fmax。采样定理给出了y*(t)仅有地复现y(t)所必需的最低采样频率。实习运用中,常取f (5-十)fmax。
1、零阶采样坚持器--在两次采样的距离时刻内,一贯坚持采样值不变直到下一个采样时刻。它的构成原理电路与作业波性如图(a)、(b)所示。采样坚持器由输入输出缓冲拓宽器A1、A2和采样开关S、坚持电容CH等构成。采样时期,开关S闭合,输入电压VIN经过A1对CH活络充电,输出电压VOUT跟从VIN改动;坚持时期,开关S断开,因为A2的输入阻抗很高,志向状况下电容CH将坚持电压VC不变,因而输出电压VOUT=VC也坚持安稳。


显着,坚持电容CH的效果十分首要。实习上坚持时期的电容坚持电压VC在缓慢降低,这是因为坚持电容的漏电流所构成的。坚持电压VC的改动率为


式中:ID--为坚持时期电容的总泄露电流,它包含拓宽器的输入电流、开关截止时的漏电流与电容内部的漏电流等。电容CH值--增大电容CH值能够减小电压改动率,但一同又会添加充电即采样时刻,因而坚持电容的容量巨细与采样精度成正比而与采样频率成反比。通常状况下,坚持电容CH是外接的,所以要选用聚四氟乙烯、聚苯乙烯等高质量的电容器,容量为5十-十00pF。
留神:AD采样器的实习采样率,不只与本身参数有关还与信号输入通道带宽和阻抗特性有关。
分辩率:对应一个数字输出的仿照输入电压有必定的凹凸方案,若跨过这个凹凸方案,数字输出就会发作改动,能分辩的最小电压方案叫做分辩率。通常用LSB(一个单位分辩率)标明。
量化和量化差错:将凹凸接连取值的仿照信号变为只能取有限个某一最小当量的整数倍数值的进程称为量化。经过量化将接连突改换成离散量,必定存在类似于四舍五入发作的差错,最大差错可抵达1LSB的1/2。此差错叫做量化差错。


精度:志向的ADC是指不含量化差错以外的差错,但实习上因为运用的元件和噪声等发作各种差错。精度是标明所含差错的份额,用刻度的百分比或PPM标明。精度分为必定精度和相对精度。
改换时刻:结束一次改换所需求的时刻,改换速率是改换时刻的倒数。改换速率常用采样速率标明,采样速率是采样时刻的倒数。
通常跋涉AD分辩率可跋涉采样精度,但过火寻求分辩率也无助于采样精度。
A/D改换器接口电路首要cpu怎么分时搜集多路仿照量输入信号的,即主机怎么主张A/D改换、差异模数改换结束、读入改换效果。AD改换电路类型有 查询办法,守时办法,接连办法。

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