54. Основные характеристики увх

Точностные характеристики.

1. Напряжение смещения нуля U_см , определяемое практически смещением нуля операционного усилителя, смещение которого не компенсировано.

2. Дрейф фиксируемого напряжения при заданной емкости С_хр.

где I_р - ток разряда конденсатора. Он складывается из токов утечки конденсатора и

ключа, а также из входного тока усилителя.

При заданном токе утечки величину дрейфа можно уменьшить путем увеличения

емкости конденсатора C_хр . Однако это ухудшает динамические характеристики схемы.

Динамические характеристики.

1. Время выборки t_в определяет, как долго при самых неблагоприятных условиях длится процесс заряда конденсатора хранения до величины входного напряжения с заданным уровнем допуска. Это время пропорционально емкости C_хр . Перевод УВХ в режим хранения до окончания интервала выборки чреват значительными ошибками.

2. Апертурная задержка t_а . Это период между моментом снятия управляющего напряжения и фактическим запиранием последовательного коммутатора.

55. Аналого-цифровые преобразователи (ацп) (аналогично 52)

АЦП предназначены для преобразования аналогового сигнала в цифровой код. В случае, если входной сигнал знакопеременный, то структурная схема АЦП выглядит так:

Частота дискретизации должна быть больше или равна , где – верхняя частота в спектре входного сигнала. На практике . Чем выше частота дискретизации, тем проще будет фильтр, выделяющий необходимую полосу частот из входного сигнала.

Рисунок 23.3 – Дискретизация входного сигнала

Рисунок 23.4 – Квантование по уровню входного сигнала

Чтобы измерить величину напряжения , необходимо разделить ось входа на части, причем, чем подробнее шкала, тем точнее будет результат. Разделим отрезок на ( , 0) 16 частей. Напряжение . Процессом квантования называется процесс сравнения отсчетов сигналов с заданной шкалой цифрового кода.

56. Элементы АЦП

(хер его знает, о чем этот вопрос. Если он тебе вдруг попался - спроси у макарыча, что он имел ввиду под этим вопросом, а потом ищи ответ в шорах. На крайний случай оставляю то, что было в прошлом году).

Устройство выборки-хранения (УВХ)

Рисунок 23.5 – Схема устройства УВХ

где, С_хр – конденсатор хранения, ПН – повторитель напряжения, S₁ – аналоговый ключ.

В момент замыкания ключа конденсатор С_хр заряжается от источника входного напряжения. Чтобы процесс заряда происходил быстро, необходимо, чтобы суммарное сопротивление замкнутого ключа S₁ и внутреннее сопротивление источника сигнала было как можно меньше. Чтобы ПН не влиял на процесс заряда (и разряда) конденсатора необходимо, чтобы его входное сопротивления было очень велико (в идеале равно бесконечности).

Рисунок 23.6 – Принцип работы УВХ

После размыкания ключа на конденсаторе сохраняется напряжение, которое было на нем в момент размыкания. Если токи саморазряда конденсатора равны нулю, а сопротивление r_вх ПН и сопротивление закрытого ключа равны бесконечности, то напряжение на конденсаторе с течением времени не изменяется. На выходе ПН формирует такое же напряжение как и на конденсаторе. На практике все конденсаторы в той или иной мере Наилучшими характеристиками обладают фторопластовые и слюдяные конденсаторы. У реальных ключей сопротивление в разомкнутом состоянии не равно бесконечности, а может достигать нескольких десятков МОм.

Рисунок 23.7 – Схемы повторителя напряжения

У повторителя входное напряжение близко к нулю.

Напряжение смещения – это напряжение на выходе ПН при нулевом напряжении на его входе. Когда нужно точно измерить входное напряжение, то наличие напряжения смещения приводит к появлению погрешности.

(+ напиши, что такое компаратор - вопрос 59)