Параметры АЦП

Одним из значимых параметров АЦП является их разрядность – n, определяемая целочисленной величиной n = log₂N, где N – число значений выходного цифрового кода.

При подаче на вход АЦП линейно возрастающего напряжения на выходе идеального преобразователя наблюдается последовательное изменение цифрового кода (соответствующего ему дискретного значения напряжения U_αi). Зависимость выходного цифрового кода от значений входного аналогового напряжения U_вх называется характеристикой преобразованияАЦП (рис. 4.9).

Рис. 4.9

Изменение входного напряжения, соответствующее ЕМР (изменению кода на единицу), называют напряжением межкодового перехода. Напряжение межкодового перехода, при котором значение кода остается постоянным, определяет шаг квантования h. Чтобы начальное значение U_вх = 0 соответствовало коду 000…00 (идеальная прямая 2 проходит через начало координат), характеристика преобразования должна отстоять от оси ординат на полшага (h/2) квантования (ступенчатая линия 1). При преобразовании аналоговой величины в цифровой код с конечным числом разрядов возникает систематическая ошибка, которая называется ошибкой квантования. В нижней части рис. 4.9 представлен график ошибки квантования, из которого очевидно, что она составляет ± 0,5 ЕМР, то есть имеет величину, равную половине ступеньки дискретного напряжения при изменении кода на единицу младшего разряда.

Нелинейность АЦП – δ_л (δ_L)отклонение действительного значения входного напряжения, соответствующего заданной точке характеристики преобразования, от значения, определяемого по линеаризованной характеристике в той же точке. Этот параметр определяет отклонение центров ступенек действительной характеристики преобразования 1 от прямой линии 2, аппроксимирующей номинальную характеристику.

Абсолютная погрешность δ_пшв конечной точке шкалы – это разность между теоретическим и фактическим аналоговыми значениями входного напряжения в конечной точке характеристики преобразования. Абсолютная погрешность учитывает погрешности коэффициента передачи, смещения нуля, нелинейность и шум. Измерения абсолютной погрешности должны проводиться в стандартных условиях с применением источников питания и измерительных приборов, отвечающих международным стандартам.

Быстродействие АЦП характеризуется рядом динамических параметров, среди которых можно выделить время преобразования t_прб, частоту преобразования.

Время преобразования определяется отрезком времени от начала изменения сигнала на входе АЦП (аналогового или цифрового) до появления на выходе соответствующего устойчивого кода.

Частота преобразованиязависит от частоты преобразуемого аналогового сигнала и, согласно теореме В.А. Котельникова, должна, по меньшей мере, вдвое превышать максимальную частоту преоб­разуемого сигнала.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 162; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!