Главная Операционные усилители



разряд, разряд 2. После этого компаратор снова сравнивает вх с эт. Если эталонное напряжение от ЦАП остается меньше аналогового входного напряжения, процесс продолжается с последовательным вовлечением менее значимых разрядов до тех пор, пока не будет получено напряжение, равное £вх (в этом случае напряжение на выходе компаратора падает), или пока регистр сдвига не переполнится.

Если, с другой стороны, первое испытание с СЗР показывает, что Явх меньше, чем значение половины шкалы £эт, в схеме будут производиться пробы напряжений, меньших половины шкалы. Защелка СЗР обнуляется, единица СЗР регистра сдвига сдвигается вправо в следующий разряд, разряд 2. Здесь проба повторяется. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет найден правильный уровень или пока не произойдет переполнение. В конце последней пробы (в нашем случае это разряд 8) регистр сдвига переполняется и вырабаты-


Анатговый вход

Двоичный 5; выход 8

Выход ЦАП [£..,.}

1-разрядный рЬгистр сдвига

В, В Вз В в, Bf, В Bs BiiixodHtie триргрркгзащелки

? разрлднб/й ЦАП

Рис. 14.7. АЦП с регистром последовательных приближений.



Аналоговый

exod (0<Е,, < WB)

(СЗР)

В,-Вг-Bj-

% Be /

511 Ом

ЦАП 08 S В 1 е 9 Ю и 12

3,9 МОм


14 13 12 II 6 5 4 3

Выход тактовых импульсов (2,25 МГц)

Последовательный ~° выход

-о Старт

-<КП

пост тот

Регистр AM2502

Рис. 14 8. Схема АЦП с регистром последовательных приближений, в которой используется ЦАП-08 фирмы PMI, компаратор СМР-01С (или 311) той же фирмы и регистр последовательных приближений АМ-2502 фирмы AMD.

Подключение других выводов ЦАП 08 см иа рис 14 2, а

вает тем самым сигнал «конец преобразования» (КП), означающий, что преобразование завершено.

Этот и большинство других типов АЦП требуют стартовых импульсов и сигнализируют о завершении преобразования импульсами КП. При этом вычислительная машина или другое устройство должно заниматься учетом всех сигналов, повторно посылать команду старта и следить за поступлением импульса КП. Если подключить вход сигнала старта к выходу сигнала КП, то преобразование будет выполняться непрерывно, а вычислительная машина должна только следить за возникновением сигнала КП. Это также несколько ускоряет процесс.

На рис. 14.8 показан полезный и недорогой АЦП, использующий всего один эталонный источник и три интегральные схемы. Цифроаналоговый преобразователь -это рассмотренная выше схема ЦАП-08 фирмы PMI, а компаратор - это схема СМР-01С фирмы PMI. Если вместо схемы СМР-01С в качестве компаратора использовать схему АМ686 фирмы AMD, то может быть получен более быстродействующий вариант АЦП.

Интегральная схема АМ-2502 фирмы AMD представляет собой специальный тип ИС, называемый регистром последовательных приближений. Она содержит почти все необходимое для создания на ее основе АЦП с последовательными приближениями, за исключением ИС ЦАП-08.

Интегральная схема AD-02 фирмы PMI показана на рис. 14.9.. Она представляет собой полную схему АЦП с последователь-



ными приближениями. Этот кристалл содержит в себе регистры, так что в использовании схемы АМ-2502 нет необходимости. Считается, что схема AD-02 несколько дороговата, однако ее стоимость часто бывает оправдана ее полезностью. Она обеспечивает приличную скорость преобразования и имеет несколько вариантов выбора входа, что позволяет ей сопрягаться с различными диапазонами аналогового напряжения: от О до 5В, от О до 10В, от -2,5 до +2,5В, от -5 до -f 5В и от -10 до +10В.

На рис. 14.10 показано программное решение для АЦП с последовательными приближениями. Такая идея привлекательна для многих, особенно для тех специалистов по вычислительным машинам, которым ближе техника программирования. Она привлекательна также для специалистов по аппаратуре, так как позволяет уменьшить количество соединений и общее число компонент. Помните один основной принцип проектирования - «чем проще, тем лучше».

На рис. 14.10, а показана основная схема, а на рис. 14.10,6 - блок-схема программы. До тех пор пока компаратор имеет высокий потенциал на выходе, показывая, что £вх не равно

Состояние


Тактовые

импульсы ШГц о-

Вд Старт

AD 02

Рис. 14 9. Схема использования ИС AD-02 PMI, включающей в себя АЦП с регистром последовательных приближений.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 [80] 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126


0.0101