2. Классификация ацп

Существует несколько основных типов архитектуры АЦП, хо- тя в пределах каждого типа имеется также множество вариаций.

Различные варианты приложений используют различные типы АЦП. Например, используют высокую частоту дискретизации, но не требуется высокое разрешение: нужно большее разреше- ние, но можно пожертвовать скоростью измерения. Существуют АЦП для приложений, требующих скоростной обработки анало- говых сигналов, и АЦП с высокими разрешением и помехопо- давлением.

Все многообразие АЦП можно разделить на группы, объеди- ненные общими технологией, схемотехникой, методами преобра- зования, точностными, динамическими и эксплуатационными параметрами, причем эти группы могут пересекаться, т.е. вклю- чать общие элементы. Отметим, что микросхемы АЦП – доста- точно сложные устройства, поэтомусформулировать общие принципы их построениядовольно сложно.

Наибольший интерес представляет быстродействие АЦП, по- скольку при обработке сигналов этот параметр является наиболее критичным. Под быстродействием будем понимать частоту дис- кретизации в полосе пропускания входных сигналов.

Сегодня высокоскоростные АЦП требуются для ряда инстру- ментальных приложений: АФАР, РЛС, связь, системы отображе- ния информации, видео, скоростные осциллографы и анализато- ры спектра, формирователи изображений, цифровое радио, циф- ровые камеры, DVD,ТВ высокой четкости.

В настоящее время по быстродействию АЦП делят на группы в зависимости от максимальной частоты f_кр дискретизации (ча- стоты преобразования):

• АЦП низкого быстродействия или АЦП постоянного тока с

f_кр порядка 10 кГц;

• АЦП среднего быстродействия с f_кр диапазоне от 10 кГц до 5 МГц;

• АЦП высокого быстродействия или скоростные АЦП с f_кр в диапазоне от 5 до 200 МГц;

• АЦП сверхвысокого быстродействия с f_кр, превышающей 200 МГц ивплоть до 3-4 ГГц.

По своей природе АЦП вносит ошибку квантования. Для не- прерывного аналогового сигнала должна быть бесконечная раз- решающая способность преобразователя, а реальные АЦП имеют конечное число разрядов кодирования. Поэтому точность со- временных моделей АЦП определяется преимущественно раз- рядностью. Чем выше разрядность АЦП, тем больше разрешаю- щая способность и тем меньше информации приходится на ошибку квантования. Поэтому АЦП по числу разрядов имеют следующие градации:

• АЦП низкой точности – 8 и менее разрядов (например, 4-6 и даже 2-3);

• АЦП средней точности –10-12 разрядов;

• АЦП высокой точности – 14 и более разрядов (например, от 16-18 до 24-32).

Область применения любого АЦП во многом определяется использованным принципом преобразования, поэтому необходи- мо знать особенности этих принципов. Существует три основных метода построения АЦП: последовательный и параллельный, по- разрядного уравновешивания.

Классификация ацп по методам преобразования

Преобразование аналоговой величины в цифровой код являет- ся измерительной процедурой и осуществляется путем выполне- ния ряда операций сравнения измеряемой величины с набором дискретных эталонных величин, имеющих одинаковую природу с преобразуемой.

Методы АЦ-преобразования:

• метод последовательного счета;

• метод поразрядного уравновешивания;

• метод одновременного считывания.