Автоматизация процесса буренияСтраница 21
Цифро-аналоговый преобразователь
На рис.ррр показана внутренняя схемотехническая организация 8-разрядного ЦАП AD 558 фирмы Analog Devices. Когда обе управляющие линии выбора кристалла находятся в активном состоянии, на 8-разрядный фиксатор поступает байт данных от шины данных. Это 8-разрядное двоичное число хранится в фиксаторе до тех пор, пока не выбирается следующий кристалл. Каждый разряд фиксатора контролирует состояние транзисторного ключа, действующего на R = 2R резисторную матрицу с лазерной подгонкой, состоящую из 16 резисторов. К конечному ОУ подключена резисторная цепь, с помощью которой пользователь может устанавливать диапазон изменения выходного сигнала.
На рис. ллл показана схема подключения выводов ЦАП при использовании на интерфейсной плате. Линия выбора порта Е11 (порт ЗОВН) инициализирует выбор ЦАП как порта вывода. При переключении линии управления выходное напряжение изменяется в диапазоне 0…2,56 В.
Наличие двух общих (земляных) выводов у микросхемы AD558 типично для устройств, реализующих как аналоговые, так и цифровые функции. Эти выводы предназначены для минимизации резистивной связи и шума в цепях прохождения аналогового сигнала.
Для уменьшения шума (помех) в системе, содержащей как аналоговые, так и цифровые компоненты, хорошие практические результаты дает использование всюду внутри системы раздельных общих проводов для аналоговых и цифровых схем и соединение этих общих проводов друг с другом только в одной точке.
Аналого-цифровой преобразователь
Обоснование выбора АЦП
4.2 Расчет производительности
Производительность системы рассчитывается путем оценки полного времени, затрачиваемого на одно преобразование. Список всех временных задержек, называемых временным бюджетом, облегчает расчет производительности.
Временной бюджет | |
Время захвата УВХ | 6 мкс |
Время установления выходного сигнала УВХ | 1мкс |
Время преобразования АЦП | 110 мкс |
Задержка, связанная с исполнением команды вывода (OUT) и ввода (IN) | 40 мкс |
Полное время одного преобразования | 157 мкс |
Максимальная производительность | 6369 отсчет/c |
.
4.3 Расчет точности
Для расчета точности системы используется список основных источников погрешностей в системе, начиная от ее аналогового входа и заканчивая цифровым выходом. Прочие погрешности, не указанные в таблице бюджета погрешностей (погрешность, возникающая в результате спада напряжения на выходе УВХ в режиме хранения и т.д.) пренебрежительно малы (не превышают 0.01%)
Бюджет погрешностей | |
Неопределенность напряжения УВХ | 0,2% |
Погрешность усиления УВХ | 0,01% |
Неопределенность квантования в АЦП | 0,2% |
Погрешности смещения, усиления и нелинейность АЦП | 0,3% |
Погрешность АЦП, связанная с дрейфом опорного сигнала | 0,1% |
Максимальная полная погрешность (алгебраическая сумма) | 0,81% |
Полная статическая погрешность (среднеквадратическая) | 0,42 |