Жалпы түсініктер
Цифрлы өлшеуіштердің уақыттық интервалы
жүктеу/скачать 0,85 Mb.
|
| 6.1 Цифрлы өлшеуіштердің уақыттық интервалы
Уақыттық интервалдарды өлшеу әдісіне уақыттық импулстік әдіс жатады.бұл әдістің мағынасы тіректік жиіліктін импульстерін белгілі уақыт аралығында саанау арқылы анықталады. 6.1 суретінде уақыттық импульстік схеманың құрылымдыұ сүлбасы берілген,ал 6.2 кернеу эпюрлері және онын жұмысы айтылады 6.1сурет - Уақыт- импульстік өлшеудің структуралық схемасы Ф1 және Ф2 кіріс сигналдарынан «старт» пен «стоп» импульстарын құрайды. интервалынын басы мен аяғы Тг триггерімен құрылады.тригер уаұытша кілтін ашады.ол СЧ есептеуішін белгілі бір периодымен өткізеді.ол ЦОУ да корсетілген. , , болса . 6.2 сурет - Кернеу эпюрі Гц, болғанда . Өлшеу қателіктері: А) ГОЧ жиілігіне қатысты тұрақсыздық.дәлдікті көтеру үшін ГОЧ ретінде термотестіленген кварцтық генераторлады қолданады. Б) дискреттілік қателігі. периодты импульстер санымен есептеледі Уақыттық импульстік тірлендірудің дискреттілік кателінің пайда болу мен колемін қарастырайық. 6.3. суретінде түрлендіруді шамасы анықтайды, , мұнда и нақты уақыттық кескін ретінде импульстердін басы мен аяғында интервал арасында болады. 6.3 сурет - Дискретті қателіктің процессі и шамалары импульстерді тиянақсыз санайтын болса кез келген мәнді қабылдауы мүмкін және аралығында жатады. Дискретті қателіктің абсолютті мәні . Максималды қатысты қателік . Циифрлы жиілік өлшеуіштері Қазіргі уақытта жиіліктік импульстік әдіс кеңінен қолданылады.бұл әдіс t аралығында периодты сигналды санаумен есептелінеді.Жиілік бүл уақыт аралығында озгеруі мүмкін,сондықтан ол орташа мәнді интервал болып саналады. . 7 АНАЛОГТЫ-САНДЫҚ ТҮРЛЕНДІРГІШТЕР
7.1 сурет- Аналогты – сандық түрлендіргіш Резисторлар кедергілерін кілт жабық тұрғанда олар арқылы разряд салмағына сәйкес келетін тоқ өтетіндей етіп таңдайды. Кілт оған сәйкес келетін кіріс сөзінің биті бірге тең болғанда жабық тұру керек. Шығыс тогы мынадай қатынаспен анықталады: 7.2 сурет - Тоқтарды қосқандағы ЦАТ (цифрлі-аналогты түрлендіргіш) ЦАТ жоғары разрядтылығы кезінде резисторлар жоғары нақтылықпен сәйкестенуі керек. Нақтылық бойынша одан да қатаң талаптар үлкен разрядты резисторларға қойылады, себебі олардағы тоқ шашылуы кіші разрядты резисторлар тогынан аспауы керек. Сондықтан, кедергі шашылуы k разрядында DR / R=2–k аз болу керек, Бұл шарттан алатынымыз, резистор кедергісінің шашылуы, мысалы, төртінші разрядта, 3% -ті аспау керек, ал 10-шы разрядта – 0,05% және т.б. Қарастырылған сұлба өзінің қарапайымдылығына қарамастан, кемшіліктер қатарына ие. Біріншіден, әртүрлі кіріс кодтарында тіректі кернеу көздерінен қоректенетін (ТКК) тоқ әртүрлі болады, ал бұл ТКК шығыс кернеу шамасына әсерін тигізеді. Екіншіден, салмақты резисторлардың кедергілер мәндері мыңдаған есе айрықшалануы мүмкін, ал бұл резисторлардың жартылай өткізгішті интегралды микро-сұлбаға (ИМС) айналуына біршама қиынға соқтырады. Сондай-ақ, көп разрядты ЦАТ үлкен разрядтарының резисторлар кедергісі жабық кілт кедергісімен шамалас болуы мүмкін, ал бұл түрлену кемшілікке әкеледі. Үшіншіден, бұл сұлбаға ашық кілтке мәнді кернеу беріледі, ол олардың құрылуын қиындатады. Бұл кемшіліктер R-2R матрицасын қолданған кезде жойылған, оның сұлбасы 7.3 - суретте көрсетілген. Бұл сұлбада түрлендіргіш сатыларының салмақты коэффициенттер тапсырмасын тіректі кернеуді резистивті матрица көмегімен тұрақты кедергіге тура бөлу арқылы іске асырады. Мұндай матрицаның негізгі элементі кернеуді бөлгіш болып табылады, ол келесі шартты қанағаттандыруы керек: егер ол Rн кедергіге жүктелсе, онда оның кіріс Rвх кедергісі де Rн мәнін қабылдауы тиіс. Тізбектің босаңсу коэффициенті a =U2/U1 жүктеу кезінде берілген мәнге ие болу керек. 7.3 сурет- Ауыстырып-қосқышы бар және R-2R матрицалы ЦАТ сұлбасы Бұл шарттарды орындаған кезде кедергілер үшін келесі мәндерді аламыз: Екілік кодтау кезінде a =0,5. Егер Rн=2R, то Rs=R и Rp=2R Себебі Sk ауыстырып-қосқыштардың қандай да болсын күйінде олар резисторлардың төменгі шығыстарын сұлбаның жалпы шинасымен жалғайды, тіректі кернеу көзі тұрақты кіріс кедергісіне жүктелген Rвх=R. Бұл ЦАТ-ң қандай да болсын кіріс кодында тіректі кернеудің өзгермеуіне кепілдік етеді. Кіріс токка 2R матрица резисторларының төменгі шығыстары, Sk ауыстырып-қосқыштардың қандай да болсын күйінде, жалпы сұлба шинасымен жабық кілттердің төмен кедергілері арқылы жалғанған, кілттердегі кернеу әрдайым үлкен емес, бірнеше милливольт шамасында. Бұл кілттер құрылуы мен олармен басқару сұлбаларын жеңілдетеді және кең диапазондағы, сондай-ақ, әртүрлі полярдағы тіректі кернеуді қолдануға мүмкіндік береді. ЦАТ шығыс тогы Uоп –қа тура байланысты болғандықтан, мұндай типті түрлендіргіштерді аналогты сигналды (оны тіректі кернеу кірісіне бере отыра) цифрлі кодқа көбейту үшін қолдануға болады. Мұндай ЦАТ-ді үдемелі деп атайды (MDAC). Жоғары разрядқа ие ЦАТ үшін кілттердің R0 кедергілерін разрядты тоқтармен сәйкестендіру қажет екендігі туралы жағдай бұл сұлбаның нақтылығын төмендетеді. Әсіресе бұл үлкен разрядты кілттер үшін маңызды. ЦАТ метал-тотық-жартылай өткізгіштер (МТЖ) кілттерінде төмен тез әрекеттену қабілетіне ие, ол МТЖ-кілттерінің үлкен кіріс сыйымдылығына байланысты. МТЖ-кілттері бар ЦАТ үшін кернеу түріндегі шығыс сигналын алу үшін инверсті резистивті матрицаны қолдануға болады. 7.4 сурет- МТЖ-кілттері бар ЦАТ Шығыс кернеуін есептеу үшін Si кілтіндегі Ui кернеуі мен U'i түйін кернеуі арасындағы байланысты табамыз. Суперпозиция принципін қолданамыз. Қарастырылып жатқан Ui кернеуінен басқа кілттердегі барлық кернеулер нольге тең деп санаймыз. Rн=2R кезінде әр түйінге оңнан және солға қарай кедергісі 2R жүктемелер жалғанған. Екі түйін әдісін қолдана отырып алатынымыз: ЦАТ шығыс кернеуін барлық Ui қосындысымен туындаған шеткі оң жақтағы түйіндегі жалпы кернеу ретінде табамыз. Бұл кезде түйін кернеулері R-2R резистивті матрицаларды бөлу коэффициенттеріне сәйкес келетін салмақтармен жинақталады. Бұл сұлбаның кемшілігі болып саналады: кілттердегі кернеулердің улкен құлауы, тіректі кернеу көзінің өзгермелі жүктемесі және мәнді шығыс кедергісі. 7.5 сурет - ЦАП матрицамен R-2R 8 АНАЛОГТЫ-САНДЫҚ ТҮРЛЕНДІРГІШТЕР жүктеу/скачать 0,85 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|