Организация ввода / вывода с преобразованием аналоговых и цифровых сигналов
План лекции:
1. Принципы аналого-цифрового преобразования
2. Основные характеристики АЦП
3. Принципы построения АЦП
4. Интегральные микросхемы АЦП
5. Принцип действия цифро-аналоговых преобразователей
План лекции:
1. Принципы аналого-цифрового преобразования
2. Основные характеристики АЦП
3. Принципы построения АЦП
4. Интегральные микросхемы АЦП
5. Принцип действия цифро-аналоговых преобразователей
Принципы аналого-цифрового преобразования
Во многих технических системах применяется передача информации об объекте в форме аналоговых сигналов. Аналоговыми называются сигналы, которые содержат информацию в виде уровня напряжения, соответствующего некоторой физической величине. Для того, чтобы сделать эту информацию пригодной для обработки в вы-числительной системе, требуется преобразовать уровень напряжения в цифровой код. Для решения этой задачи применяют аналого-цифровые преобразователи (АЦП). В персональных компьютерах АЦП применяются на платах сбора данных, которые кроме одного или нескольких АЦП могут содержать усилители и фильтры аналоговых сигналов, мультиплексоры входных каналов, устройства выборки и хра-нения, цифро-аналоговые преобразователи, а также другие схемы, предназначенные для взаимодействия с вычислительной системой.
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) представляют собой устройства, предназначенные для преобразования электрических величин (напряження, тока, мощности, сопротивления, емкости и др.) в цифровой код. Наиболее часто входной величнной является напряжение. Все другие величины перед подачей на такой АЦП нужно предварительно преобразовывать в напряжение. Однако на практике находят применение также преобразователи, например, сопротивления или емкости в цифровой код без промежуточного преобразования в напряжение. Обычно это позволяет уменьшить погрешность преобразования, но усложняет проектирование преобразователя и его изготовление. Последнее объясняется тем, что сейчас промышленные микросхемы АЦП предназначены только для работы с напряжением. Поэтому в дальнейшем будут рассмотрены только преобразователи напряжения в цифровой код.
В общем случае напряжение характеризуется его мгновенным значением u(t). Однако для оценки напряжения можно также пользоваться его средним за выбранный промежуток времени Т значением:
В связи с этим все типы АЦП можно разделить на две группы: АЦП мгновенных значений напряжения и АЦП средних значений напряжения. Так как операция усреднения предполагает интегрирование мгновенного значения напряжения, то АЦП средних значений часто называют интегрирующими.
При преобразовании напряжения в цифровой код используются три независимых операции: дискретизация, квантование и кодирование. Процедура аналого- цифрового преобразования непрерывного сигнала представляет собой преобразование непрерывной функции напряжения u(t) в последовательность чисел u(tn) (n=0,1,2…), отнесенных к некоторым фиксированным моментам времени……
Скачать полную версию работы
СКАЧАТЬ работу l-informatika/Lekcii-informatika-14.rar