Разделы презентаций

ЦАП и АЦП

Содержание

Принципы построения цифро-аналоговых и аналогово-цифровых преобразователей Аналого-цифровые (АЦП) и цифроаналоговые (ЦАП) преобразователи появились в начале 60-х годов. Причиной этому послужили первые попытки использования ЦВМ в системах автоматизированной обработки информации и управления. С

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1ЦАП и АЦП

ЦАП и АЦП

Слайд 2Принципы построения цифро-аналоговых и аналогово-цифровых преобразователей
 
Аналого-цифровые (АЦП) и цифроаналоговые (ЦАП)

преобразователи появились в начале 60-х годов. Причиной этому послужили первые

попытки использования ЦВМ в системах автоматизированной обработки информации и управления. С момента создания первых преобразователей они в процессе развития существенно изменяли свою структуру, принципы действия и элементную базу.
 

ЦАП и АЦП

Принципы построения цифро-аналоговых и аналогово-цифровых преобразователей Аналого-цифровые (АЦП) и цифроаналоговые (ЦАП) преобразователи появились в начале 60-х годов. Причиной

Слайд 3История создания АЦП и ЦАП
Как и ЭВМ, преобразователи принято относить

к тому или иному поколению. Принадлежность к тому или иному

поколению определяется главным образом типом элементной базы. Условно все множество преобразователей относят к четырем поколениям.
К преобразователям I поколения АЦП и ЦАП, сконструированные на базе ламповых и частично полупроводниковых элементов, причем к ним не предъявлялись жесткие требования по точности и быстродействию вследствие ограниченных возможностей используемой элементной базы.









ЦАП и АЦП

История создания АЦП и ЦАПКак и ЭВМ, преобразователи принято относить к тому или иному поколению. Принадлежность к

Слайд 4Широкое распространение полупроводниковых приборов в середине и конце 60-х годов

позволило провести большие работы по созданию преобразователей с существенно более

высокими характеристиками - преобразователи II поколения.
Преобразователи III поколения выполнялись на базе интегральных схем с использованием вначале цифровых устройств, а впоследствии и аналоговых узлов. Первые ИС преобразователей появились в 70-х годах.
Современные АЦП и ЦАП создаются в виде больших интегральных схем и относятся к преобразователям IV поколения.
 

ЦАП и АЦП

Широкое распространение полупроводниковых приборов в середине и конце 60-х годов позволило провести большие работы по созданию преобразователей

Слайд 5 Принципы работы АЦП и ЦАП
 
Аналого-цифровые преобразователи служат для преобразования исходной

аналоговой величины в соответствующий ей цифровой эквивалент - код. При

этом они выполняют преобразование, квантуя входную величину по уровню и по времени. Квантование по уровню вытекает из самого принципа преобразования аналоговой информации в цифровую и определяет степень приближения (с точки зрения точности) цифрового эквивалента исходной аналоговой величине. Квантование же по времени связано, прежде всего, с необходимостью выполнения преобразования, которое требует использования определенного цикла вычисления на некотором временном интервале.


















ЦАП и АЦП

 Принципы работы АЦП и ЦАП Аналого-цифровые преобразователи служат для преобразования исходной аналоговой величины в соответствующий ей цифровой эквивалент

Слайд 6 Цифроаналоговые преобразователи воспроизводят на выходе аналоговую величину, соответствующую входному цифровому

коду.
В абсолютном большинстве случаев АЦП и ЦАП используются для преобразования

сигналов, изменяющихся в реальном масштабе времени, поэтому одно из основных требований, предъявляемых к преобразователям, - это обеспечение высокого быстродействия. Другое основное требование состоит в обеспечении заданной точности преобразования, которая определяется избранным алгоритмом работы преобразователя и техническим совершенством элементной базы.

ЦАП и АЦП

 Цифроаналоговые преобразователи воспроизводят на выходе аналоговую величину, соответствующую входному цифровому коду.В абсолютном большинстве случаев АЦП и ЦАП

Слайд 7 Аналоговые сигналы представляются в виде напряжения или тока, цифровые сигналы

— в определенном коде (двоичном, двоично-десятичном). Возможны и другие формы

представления дискретных сигналов. Например, в системах отображения цифровые сигналы представляются в форме, удобной для непосредственного управления устройством отображения.
Как правило, преобразователи являются линейными устройствами, в них соблюдается линейное соотношение между значениями аналогового сигнала и соответствующего ему цифрового кода. Разрабатываются также и нелинейные преобразователи, в которых может осуществляться функциональная связь между аналоговой и цифровой величинами.

ЦАП и АЦП

 Аналоговые сигналы представляются в виде напряжения или тока, цифровые сигналы — в определенном коде (двоичном, двоично-десятичном). Возможны

Слайд 8Классификация методов преобразования в АЦП и ЦАП
Основой классификации преобразователей является

алгоритм преобразования, который определяет содержание и последовательность выполнения операций преобразования.

Алгоритм преобразования не зависит от конструктивных особенностей и схемных решений преобразователей. С точки зрения используемого алгоритма АЦП могут быть реализованы в соответствии с одним из трех методов преобразования аналоговой величины в цифровую.

ЦАП и АЦП

Классификация методов преобразования в АЦП и ЦАПОсновой классификации преобразователей является алгоритм преобразования, который определяет содержание и последовательность

Слайд 9Первый метод состоит в том, что аналоговая величина ставится в

соответствие сумме одинаковых и минимальных по величине эталонов (квантов). В

момент достижения равенства подсчитывается число квантов, которое и характеризует результат преобразования.
Второй метод подразумевает использование n эталонов, значения которых пропорциональны степени числа 2. Сравнение преобразуемой величины начинается с максимального по значению эталона. В случае превышения значения эталона над значением преобразуемой величины в старшем разряде кода фиксируется число О, в обратном случае значение аналоговой величины (превышает значение эталона) фиксируется число 1; далее разность значений преобразуемой величины и эталона сравнивается с последующим эталоном и т. д.

ЦАП и АЦП

Первый метод состоит в том, что аналоговая величина ставится в соответствие сумме одинаковых и минимальных по величине

Слайд 10Третий метод состоит в том, что преобразуемая величина сравнивается одновременно

с набором (2n - 1) эталонов. «Вес» старшего эталона определяется

коли­чеством (2n - 1) квантов; вес следующего эталона — количеством (2n - 2) квантов и т. д.; вес младшего эталона соответствует одному кванту. Структура такого типа АЦП использует (2n - 1) сравнивающих устройств. Результат преобразования фиксируется по числу сравнивающих устройств, отметивших превышение значения входной величины над значением данного эталона. На выходе преобразователя образуется параллельный единичный код, который далее преобразуется в позиционный двоичный код.

ЦАП и АЦП

Третий метод состоит в том, что преобразуемая величина сравнивается одновременно с набором (2n - 1) эталонов. «Вес»

Слайд 11Преобразователи, в которых входной сигнал уравновешивается либо суммой эталонов, либо

набором из n эталонов с весами, пропорциональными степени двойки, называются

АЦП последовательного действия. К ним относятся преобразователи с накоплением, с промежуточным и без промежуточного преобразования.
По принципу беспромежуточного преобразования работают АЦП типа «напряжение — частота». При этом частота следования импульсов пропорциональна значению входного сигнала.


ЦАП и АЦП

Преобразователи, в которых входной сигнал уравновешивается либо суммой эталонов, либо набором из n эталонов с весами, пропорциональными

Слайд 12Промежуточное преобразование в АЦП обычно выполняется с использованием временного интервала

или частоты. Временной интервал ставится в соответствие входному сигналу, а

затем заполняется последовательностью импульсов стабильной частоты, которые затем подсчитываются. При использовании частоты в качестве промежуточного преобразования входному сигналу ставится в соответствие частота следования импульсов, которые подсчитываются на определенном временном интервале. Импульсы вырабатывает генератор плавающей частоты.


ЦАП и АЦП

Промежуточное преобразование в АЦП обычно выполняется с использованием временного интервала или частоты. Временной интервал ставится в соответствие

Слайд 13Цифроаналоговые преобразователи выполняют функции преобразования цифрового сигнала в соответствующий ему

аналоговый сигнал несколькими способами. В зависимости от формы представления аналогового

сигнала они называются преобразователями, работающими по принципу суммирования токов, напряжений или сопротивлений. Цифроаналоговое преобразование - это представление результатов вычислений ЦВМ к виду, удобному для последующего их использования в качестве сигналов управления, иными словами, это формирование аппроксимирующего сигнала по входной последовательности.


ЦАП и АЦП

Цифроаналоговые преобразователи выполняют функции преобразования цифрового сигнала в соответствующий ему аналоговый сигнал несколькими способами. В зависимости от

Слайд 14Микроэлектронные ЦАП работают по одному из двух принципов: с прямым

или промежуточным преобразованием. ЦАП с прямым преобразованием в зависимости от

выбранного алгоритма преобразования делятся на последовательные, параллельные и последовательно-параллельные. Наиболее часто используются ЦАП параллельного действия, как обладающие большим быстродействием. ЦАП с промежуточным преобразованием преобразует вначале код входной величины в некоторую промежуточную величину, представленную, например, длительностью или частотой следования импульсов, которые затем преобразуются в управляющий сигнал.


ЦАП и АЦП

Микроэлектронные ЦАП работают по одному из двух принципов: с прямым или промежуточным преобразованием. ЦАП с прямым преобразованием

Слайд 15Параметры АЦП и ЦАП
 
При разработке АЦП и ЦАП пользуются понятиями

параметров преобразователей, которые определяют основные характеристики преобразователей — точность и

скорость преобразования. Обычно указывают три таких параметра, хотя есть и другие, отражающие особенности построения и функционирования АЦП и ЦАП:
разрешающая способность;
нелинейность;
время установления для ЦАП и время преобразования для АЦП.


ЦАП и АЦП

Параметры АЦП и ЦАП При разработке АЦП и ЦАП пользуются понятиями параметров преобразователей, которые определяют основные характеристики преобразователей

Слайд 16Разрешающая способность определяется числом разрядов. Для АЦП — это число

разрядов n выхода преобразователя, а следовательно, и число ступеней выходного

сигнала. Для ЦАП — это число разрядов входного цифрового сигнала. В общем случае число разрядов определяется двоичным логарифмом максимального числа кодовых комбинаций на входе ЦАП или выходе АЦП.
Для двоичных преобразователей:
 
N n = log2[(Lmax – Lmin )/ΔL],
 
где Lmax и Lmin — соответственно максимальное и минимальное значения преобразуемой величины; ΔL — допустимая ошибка преобразования.


ЦАП и АЦП

Разрешающая способность определяется числом разрядов. Для АЦП — это число разрядов n выхода преобразователя, а следовательно, и

Слайд 17 
Нелинейность δL характеризует степень отклонения выходного значения

сигнала от идеального и записывается в единицах

младшего разряда. Обычно под идеальным значением подразумевается «наилучшая» линия (рис. а), либо линия, соединяющая начальную при наличии нулей во всех разрядах) и конечную (при наличии единиц во всех разрядах) точки (рис. б) характеристики преобразователя. Для АЦП прямая линия проходит через точки характеристики преобразования, которые делят пополам расстояние между средними значениями уровней квантования.

ЦАП и АЦП

 Нелинейность δL характеризует степень отклонения выходного значения сигнала от идеального и

Слайд 18
ЦАП и АЦП
Рис. Нелинейные характеристики преобразователей

ЦАП и АЦПРис. Нелинейные характеристики преобразователей

Слайд 19 
Иногда вводится дополнительно понятие дифференциальной нелинейности, под

которой подразумевают отличие (больше или меньше) реальной ступеньки от идеальной,

соответствующей соседним кодам. Дифференциальная нелинейность представляется в единицах младшего разряда. По форме представления понятию нелинейности близко понятие монотонности характеристики преобразования, хотя по существу это понятия разные. Монотонность характеристики преобразования — это соответствие знака приращения мгновенных значений входного и выходного сигналов преобразования. Для нелинейных преобразователей это соответствие знаков приращения не всегда справедливо.

ЦАП и АЦП

 Иногда вводится дополнительно понятие дифференциальной нелинейности, под которой подразумевают отличие (больше или меньше) реальной

Слайд 20Быстродействие АЦП характеризуется той максимальной скоростью, с которой можно получить

очередной результат преобразования. Иными словами, время преобразования определяется интервалом, необходимым

для образования на выходе АЦП устойчивого кода от момента изменения сигнала на входе преобразователя. При использовании параллельных АЦП задается ширина полосы, в пределах которой выходной сигнал отслеживает входной сигнал с погрешностями, не превышающими заданные.

ЦАП и АЦП

Быстродействие АЦП характеризуется той максимальной скоростью, с которой можно получить очередной результат преобразования. Иными словами, время преобразования

Слайд 21Быстродействие ЦАП характеризуется временем установления выходного аналогового сигнала tsu до

того момента, когда его значение станет меньше единицы младшего разряда,

преобразователя, иными словами, до того момента, когда выходной аналоговый сигнал войдет в зону (и не выйдет из нее) шириной, равной единице младшего разряда (ЕМР), середина которой совпадает с установившимся значением преобразованной величины (рис. ).
 
 



Рис. Характеристика преобразования ЦАП

ЦАП и АЦП


Быстродействие ЦАП характеризуется временем установления выходного аналогового сигнала tsu до того момента, когда его значение станет меньше

Слайд 22АЦП и ЦАП параллельного и последовательного действия
Рассмотрим наиболее распространенные типы

АЦП и ЦАП и перспективы их развития. Как отмечалось, в

зависимости от алгоритма преобразования аналого-цифровые преобразователи могут использовать три метода преобразования: параллельный, последовательный и последовательно-параллельный. Выбор того или иного метода зависит от области применения преобразователя.

ЦАП и АЦП


АЦП и ЦАП параллельного и последовательного действияРассмотрим наиболее распространенные типы АЦП и ЦАП и перспективы их развития.

Слайд 23В тех случаях, когда к быстродействию преобразователя не предъявляются жесткие

требования, используются АЦП последовательного действия. В системах управления, работающих в

масштабе реального времени или при обработке видеосигналов, как правило, применяются АЦП параллельного действия.
Типичная структурная схема АЦП параллельного преобразования показана на рис. ниже. Компаратор можно рассматривать как одноразрядный параллельный преобразователь.

ЦАП и АЦП


В тех случаях, когда к быстродействию преобразователя не предъявляются жесткие требования, используются АЦП последовательного действия. В системах

Слайд 24В тех случаях, когда к быстродействию преобразователя не предъявляются жесткие

требования, используются АЦП последовательного действия. В системах управления, работающих в

масштабе реального времени или при обработке видеосигналов, как правило, применяются АЦП параллельного действия.
Типичная структурная схема АЦП параллельного преобразования показана на рис. ниже. Компаратор можно рассматривать как одноразрядный параллельный преобразователь.

ЦАП и АЦП


В тех случаях, когда к быстродействию преобразователя не предъявляются жесткие требования, используются АЦП последовательного действия. В системах

Слайд 25Рис. Схема АЦП параллельного действия
ЦАП и АЦП

Рис. Схема АЦП параллельного действияЦАП и АЦП

Слайд 26Для повышения быстродействия преобразователя его внутреннюю архитектуру строят по конвейерному

способу, что позволяет осуществлять цифровую обработку одного отсчета одновременно с

записью следующего. Этот способ требует больших аппаратурных затрат (большое количество компараторов и сопутствующих элементов).

ЦАП и АЦП


Для повышения быстродействия преобразователя его внутреннюю архитектуру строят по конвейерному способу, что позволяет осуществлять цифровую обработку одного

Слайд 27В последнее время появились АЦП параллельного действия в интегральном исполнении,

что позволило уменьшить их массу и габаритные размеры. Однако эти

преобразователи обладают относительно небольшой точностью из-за нестабильности напряжения смещения компараторов. Этого недостатка лишены преобразователи, выполненные в виде интегральной схемы на основе КМОП-технологии. В этой схеме предусмотрена автокомпенсация смещения нуля каждого компаратора.

ЦАП и АЦП


В последнее время появились АЦП параллельного действия в интегральном исполнении, что позволило уменьшить их массу и габаритные

Слайд 28Структурная схема АЦП последовательного преобразования приведена на рис. ниже. В

цепи обратной связи используется ЦАП, выходной сигнал которого сравнивается с

преобразуемым аналоговым сигналом. В момент равенства этих сигналов двоичный код на входе ЦАП является цифровым эквивалентом преобразуемого сигнала. Компаратор выполняет роль сравнивающего устройства, а регистр последовательного приближения является логической схемой, реализующей заданный алгоритм.

ЦАП и АЦП


Структурная схема АЦП последовательного преобразования приведена на рис. ниже. В цепи обратной связи используется ЦАП, выходной сигнал

Слайд 29
Схема АЦП последовательного действия
ЦАП и АЦП

Схема АЦП последовательного действияЦАП и АЦП

Слайд 30В последнее время получили распространение интегрирующие преобразователи нескольких разновидностей. Принцип

их действия основан, как правило, на воспроизведении пилообразного изменения выходного

сигнала интегратора под действием управляющего сигнала.

ЦАП и АЦП


В последнее время получили распространение интегрирующие преобразователи нескольких разновидностей. Принцип их действия основан, как правило, на воспроизведении

Слайд 31Чаще всего применяются интегрирующие преобразователи с двойным (двухтактным) интегрированием. Входной

сигнал интегрируется либо за определенный интервал времени, либо до заданной

величины. За первый такт интегрируется входной сигнал, а за второй (он начинается по окончании первого такта) — противоположный ему по знаку опорный сигнал. Интервал времени преобразования заполняется последовательностью импульсов, подсчет которых прекращается в момент равенства нулю сигнала на выходе интегратора. Количество импульсов, подсчитанное счетчиком, эквивалентно аналоговой величине на входе преобразователя.

ЦАП и АЦП


Чаще всего применяются интегрирующие преобразователи с двойным (двухтактным) интегрированием. Входной сигнал интегрируется либо за определенный интервал времени,

Слайд 32Схема интегрирующего АЦП
ЦАП и АЦП

Схема интегрирующего АЦПЦАП и АЦП

Слайд 33Структурная схема интегрирующего преобразователя показана на рис выше. Такты интегрирования

в преобразователе регулирует схема синхронизации и управления, связанная с выходом

второго компаратора. В первом такте входной сигнал (верхнее положение переключателя) интегрируется в течение фиксированного интервала времени, определяемого схемой синхронизации и управления. Во втором такте (нижнее положение переключателя) на вход интегратора подается сигнал опорного напряжения. Время интегрирования во втором такте переменно и определяется моментом равенства нулю выходного напряжения интегратора.

ЦАП и АЦП


Структурная схема интегрирующего преобразователя показана на рис выше. Такты интегрирования в преобразователе регулирует схема синхронизации и управления,

Слайд 34График работы интегрирующего АЦП с двойным преобразованием
ЦАП и АЦП


График работы интегрирующего АЦП с двойным преобразованиемЦАП и АЦП

Слайд 35На рис. приняты следующие обозначения:
τc - время интегрирования входного

сигнала (постоянно) ;
Nс - число импульсов за время интегрирования

входного сигнала;
τон - время интегрирования сигнала опорного напряжения;
Nон - число импульсов за время интегрирования опорного напряжения;
Uс - напряжение входного сигнала;
Uинт - напряжение на выходе интегратора.

Очевидно, что число импульсов, зафиксированных в счетчике, пропорционально преобразованному входному напряжению.

ЦАП и АЦП


На рис. приняты следующие обозначения: τc - время интегрирования входного сигнала (постоянно) ; Nс - число импульсов

Слайд 36 ЦАП с коммутацией тока и напряжения
По алгоритму преобразования ЦАП делятся

на параллельные, последовательные и последовательно-параллельные. Известны и другие способы их

классификации. Некоторые авторы, например, разделяют все ЦАП на два больших класса: преобразователи, использующие статические методы преобразования, и преобразователи, использующие методы временного разделения

ЦАП и АЦП


 ЦАП с коммутацией тока и напряженияПо алгоритму преобразования ЦАП делятся на параллельные, последовательные и последовательно-параллельные. Известны и

Слайд 37  В первом из них цифровой сигнал постоянно замыкает ряд

ключей, управляющих токами или напряжениями;
во втором ключ работает в

динамическом режиме и схема преобразователя обеспечивает выработку среднего значения тока или напряжения за некоторый интервал времени, соответствующий требуемому значению.
Иными словами, этот способ классификации ЦАП основан на использовании различных режимов работы переключающих устройств ЦАП с коммутацией тока.

ЦАП и АЦП


  В первом из них цифровой сигнал постоянно замыкает ряд ключей, управляющих токами или напряжениями; во втором

Слайд 38ЦАП и АЦП

ЦАП и АЦП

Слайд 39  АЦП и ЦАП с разомкнутой и замкнутой схемой
Следует отметить,

что АЦП и ЦАП строятся не только по разомкнутой (в

большинстве случаев), но и по замкнутой схеме. Во втором случае в схеме преобразователя используется обратная связь, охватывающая преобразователь полностью. Смысл включения обратной связи заключается в том, что входная величина сравнивается с величиной, выработанной в цепи обратной связи.
На рис. ниже показаны схемы ЦАП и АЦП, построенные по принципу преобразователей с обратной связью.

ЦАП и АЦП


  АЦП и ЦАП с разомкнутой и замкнутой схемойСледует отметить, что АЦП и ЦАП строятся не только

Слайд 40  В состав ЦАП, построенного по замкнутой схеме (рис. а),

входят: АЦП, включенный в цепь обратной связи; схема управления и

сумматор. Преобразуемый цифровой код поступает на первый вход цифровой схемы сравнения, а на второй ее вход подается сигнал с выхода АЦП, выработанный в цепи обратной связи. В результате сравнения формируется входной сигнал схемы управления, связанной выходом с входом сумматора.

ЦАП и АЦП


  В состав ЦАП, построенного по замкнутой схеме (рис. а), входят: АЦП, включенный в цепь обратной связи;

Слайд 41 Преобразователи, построенные по замкнутой схеме:
а) - схема ЦАП с

обратной связью; б) - схема АЦП с обратной связью
ЦАП и

АЦП



Преобразователи, построенные по замкнутой схеме:а) - схема ЦАП с обратной связью; б) - схема АЦП с

Слайд 42 Аналоговая величина, воспроизведенная на выходе сумматора, преобразуется в АЦП в

цифровой код и далее, как было отмечено, сравнивается с входным

сигналом. По существу, такая схема является цифровой системой регулирования с глубокой обратной связью. Преобразованная аналоговая величина снимается с выхода сумматора в момент равенства сигналов на входе схемы сравнения. Преобразователь может выполнять функции АЦП при разомкнутой схеме, если использовать только АЦП и сумматор (на схеме отмечено жирными линиями).

ЦАП и АЦП


 Аналоговая величина, воспроизведенная на выходе сумматора, преобразуется в АЦП в цифровой код и далее, как было отмечено,

Слайд 43Аналогично работает АЦП с обратной связью.
 
ЦАП с обратной связью удобно

использовать и при преобразовании цифрового кода в аналоговую механическую величину,

представленную, например, в виде угла поворота исполнительного вала.
 

ЦАП и АЦП


Аналогично работает АЦП с обратной связью. ЦАП с обратной связью удобно использовать и при преобразовании цифрового кода в

Слайд 44ЦАП с временной коммутацией
 












Схема ЦАП с временной коммутацией 
ЦАП и АЦП

ЦАП с временной коммутацией Схема ЦАП с временной коммутацией ЦАП и АЦП

Слайд 45На рис. выше показана схема ЦАП с временной коммутацией с

использованием схемы сравнения. Практически это одноразрядный ЦАП, наиболее простой с

точки зрения схемной реализации. Триггер управляется по входам S и R счетчиком и регистром через схему сравнения. До момента установления равенства числа тактовых импульсов в счетчике содержанию регистра триггер находится в состоянии высокого логического уровня. Время, оставшееся до окончания полного цикла работы счетчика, триггер находится в состоянии низкого логического уровня.  

ЦАП и АЦП


На рис. выше показана схема ЦАП с временной коммутацией с использованием схемы сравнения. Практически это одноразрядный ЦАП,

Слайд 46Точность преобразования в этой схеме зависит от стабильности опорного сигнала

и частоты следования тактовых импульсов, а также от погрешностей, вызываемых

работой выходного переключателя. Иногда на выходе схемы преобразователя устанавливается фильтр с относительно большой постоянной времени для сглаживания пульсаций по уровню, превышающих значение единицы младшего разряда.
 

ЦАП и АЦП


Точность преобразования в этой схеме зависит от стабильности опорного сигнала и частоты следования тактовых импульсов, а также

Слайд 47Перспективы развития АЦП и ЦАП
Перспективы развития АЦП и ЦАП связаны

с решением в основном двух задач - с увеличением скорости

преобразования (быстродействие преобразователей) и повышением точности преобразования (повышение разрядности). Предстоит одновременно решать и другие задачи, например задачи расширения функциональной структуры преобразователей, уменьшения массы и габаритных размеров, значительного повышения их надежности. Решение этих и других задач рассматривается в плане совершенствования архитектур, конструкций и технологий БИС и СБИС, на базе которых проектируются преобразователи.
 

ЦАП и АЦП


Перспективы развития АЦП и ЦАППерспективы развития АЦП и ЦАП связаны с решением в основном двух задач -

Слайд 48Увеличение скорости преобразования связано, как правило, с повышением тактовых частот.

В настоящее время выпускаются семейства преобразователей параллельного действия с частотами

преобразования до 30 - 40 МГц. Такие преобразователи обычно используют конвейерную архитектуру.
Новое направление в области создания перспективных моделей преобразователей, обладающих большей степенью интеграции и меньшей рассеиваемой мощностью, базируется на использовании приборов с зарядовой связью (ПЗС)

ЦАП и АЦП


Увеличение скорости преобразования связано, как правило, с повышением тактовых частот. В настоящее время выпускаются семейства преобразователей параллельного

Слайд 49Идея использования ПЗС в схемах АЦП состоит в том, что

существует линейная связь между входным напряжением и числом зарядов, которое

необходимо для заполнения потенциальной области под электродом.
Если область под электродом обладает потенциалом, соответствующим уровню отсечки, то напряжение, поступающее на вход схемы ПЗС, как бы «вытесняет» определенное количество зарядов. И при условии, что уровень потенциала области под электродом всегда соответствует уровню отсечки, количество зарядов, вытесненных входным напряжением, будет пропорционально входному напряжению.
 

ЦАП и АЦП


Идея использования ПЗС в схемах АЦП состоит в том, что существует линейная связь между входным напряжением и

Слайд 50Разработка новых видов технологий высокоскоростных КМОП-схем с высокой плотностью компоновки

обеспечила возможность создания микросхем, свободных от свойственных биполярным технологиям ограничениям,

например ограничения по мощности рассеивания. При этом создаются схемы, обладающие, по крайней мере, такими же скоростными характеристиками, как и схемы, изготовляемые по традиционным биполярным технологиям. Кроме того, КМОП-схемы обладают возможностью производства ИС с плотностью упаковки около 100 тыс. транзисторов на кристалл. Эти схемы можно реализовать весьма портативными вследствие уменьшения потребляемой мощности. К тому же снижение требований по питанию и уменьшению временных задержек между элементами схем позволяет использовать их весьма эффективно в преобразователях. 

ЦАП и АЦП


Разработка новых видов технологий высокоскоростных КМОП-схем с высокой плотностью компоновки обеспечила возможность создания микросхем, свободных от свойственных

Слайд 51Проблема повышения точности преобразования является не менее сложной, чем проблема

улучшения характеристик по быстродействию преобразователей. Использование новых схемотехнических решений, улучшение

конструктивных характеристик ЦАП и АЦП, предварительная фильтрация сигнала на входе АЦП, дешифрация старшего разряда входного кода ЦАП - далеко не полный перечень мероприятий в плане решения указанной проблемы. Другим возможным способом улучшения точностных характеристик преобразователей является повышение степени интеграции и усложнение их структуры для обеспечения возможности использования дополнительных схем - программной компенсации погрешностей и контроля.

ЦАП и АЦП


Проблема повышения точности преобразования является не менее сложной, чем проблема улучшения характеристик по быстродействию преобразователей. Использование новых

Слайд 52Работы в области преобразования сигналов в настоящее время развиваются в

направлении создания СБИС, предназначенных для обработки аналоговых сигналов средствами микропроцессорной

техники. Эти системы обладают гибкой архитектурой и могут использоваться в общем случае для решения сложных задач по обработке аналоговых сигналов с широкими функциональными возможностями.
 

ЦАП и АЦП


Работы в области преобразования сигналов в настоящее время развиваются в направлении создания СБИС, предназначенных для обработки аналоговых

Слайд 53Спасибо за внимание!

Спасибо за внимание!

Похожие презентации

Понятие и характеристика прав интеллектуальной собственности Понятие и характеристика прав интеллектуальной собственности 395
Основные категории заповедных объектов. Заповедные Основные категории заповедных объектов. Заповедные 193
Есть ли у красоты свои законы 8 класс И скусство Есть ли у красоты свои законы 8 класс И скусство 191
Рак щитовидной железы Рак щитовидной железы 238
Регуляция психических состояний Регуляция психических состояний 264
Красноярский государственный медицинский университет им. проф Красноярский государственный медицинский университет им. проф 162
Изложение Яшина варежка Изложение Яшина варежка 240
Орфографический словарь Орфографический словарь 232
Клиническая физиология ДЫХАНИЯ Клиническая физиология ДЫХАНИЯ 149
ЭКСПЕРИМЕНТИРОВАНИЕ ДОМА. 1 ЭКСПЕРИМЕНТИРОВАНИЕ ДОМА. 1 142
Фабула или краткий пересказ Фабула или краткий пересказ 165
Процесс обучения в начальной школе с позиции компетентностного подхода Процесс обучения в начальной школе с позиции компетентностного подхода 291
Восставшая из пепла: церковь Спаса на Нередице в Великом Новгороде Восставшая из пепла: церковь Спаса на Нередице в Великом Новгороде 236
ВСЕРОССИЙСКОЕ ДЕТСКО-ЮНОШЕСКОЕ ВОЕННО-ПАТРИОТИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВЕННОЕ ВСЕРОССИЙСКОЕ ДЕТСКО-ЮНОШЕСКОЕ ВОЕННО-ПАТРИОТИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВЕННОЕ 199
Фискальная политика и бюджетный дефицит Фискальная политика и бюджетный дефицит 204
Утонченный и элегантный аромат Lacoste Pour Femme Eau de Parfum Légère – секрет Утонченный и элегантный аромат Lacoste Pour Femme Eau de Parfum Légère – секрет 197
Многозначность понятия наука. Классификация наук Многозначность понятия наука. Классификация наук 227
Лекция Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций Лекция Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций 374
Точка роста МОУ Коленовская СОШ —сокращ Точка роста МОУ Коленовская СОШ —сокращ 163
Министерство образования, науки и молодежной политики республики Министерство образования, науки и молодежной политики республики 148

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика