11
ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ
§
Основная часть интегральных
АЦП общего применения National
Semiconductor выполнены по архи-
тектуре последовательного прибли-
жения (Successive Approximation),
являющейся наиболее оптимальной
для построения многоразрядных
АЦП со Средним быстродействием.
В основе работы таких преобразо-
вателей вежит последовательное
сравнение измеряемой величины с
1/2, 1/4, 1/8 и т.д. от ее возможного
максимального значения, что по-
зволяет выполнить весь процесс
преобразования за N (число разря-
дов) последовательных шагов. Ста-
тическая погрешность АЦП после-
довательного приближения опреде-
ляется, в основном, используемым
в нем ЦАП, и может быть очень ма-
лой, что дает возможность получить
высокую разрешающую способ-
ность. Структурная схема АЦП та-
кого типа и принципы ее работы
приведены В [3].
Более скоростные преобразова-
тели используют архитектуру па-
р а л л е л ьн о -по сл е д о ва те л ьны х
АЦП, в частности, двухступенчато-
го, состоящего из двух быстродей-
ствующих параллельных АЦП,сум-
ма разрядности которых равна тре-
буемой, ЦАП и аналогового сумма-
тора. Первый АЦП осуществляет
грубое преобразование сигнала в
старшие разряды выходного кода.
Цифровые сигналы с выхода пер-
вого АЦП поступают на выходной
регистр и одновременно на вход
ЦАП. В сумматоре происходит вы-
читание выходного напряжения
ЦАП из входного напряжения схе-
мы, а остаток поступает на вход
второго АЦП, опорное напряжение
которого в соответствующее число
раз меньше, чем у первого АЦП.
Этот остаток, преобразованный во
втором АЦП в цифровую форму,
представляет младшие разряды
выходного кода. Отметим, что из-
за задержки сигнала в процессе
первого преобразования, входное
напряжение АЦП необходимо под-
держивать постоянным в течение
всего процесса, для чего использу-
ются устройства выборки-хранения
(УВХ). Разновидностью параллель-
но-последовательной архитектуры
являются также многотактные и
конвеерные АЦП, принципы рабо-
ты данных преобразователей под-
робно изложены в {3].
Важную часть аналого-цифро-
вого преобразователя составляет
выходной цифровой интерфейс,
обеспечивающий связь АЦП с при-
ем никам и циф ровых сигналов.
П оследовательны й интерф ейс
медленнее параллельного, однако
он Использует меньшее количество
линий, что позволяет сократить
чиоло выводов ИМС. Некоторые
АЦП последовательного Приближе-
ния имеют интерфейс обоих типов.
Фирма National Semiconductor
использует определенную систему
для обозначения интегральны х
АЦП общего применения. АЦП ран-
них выпусков обозначались следу-
ющим образом:
ADC NN XX М,
где ADC - аналого-цифровой пре-
образователь, NN - разрядность
(08, 10, 12, 14), XX - номер разра-
ботки (одна или две цифры), М -
количество каналов (1, 2, 4, 8).
Пример обозначения 10-и раз-
ряд ного
д вухка на л ьно го
АЦП
ADC10062.
Отдельные модифика-
ции АЦП содержали в обозначении
букву Н или L, соответствующую
более или менее скоростному ва-
рианту исполнения данной микро-
схемы, например
A D C 12L032
с
временем преобразования 8,8 мкс
и
ADC12H032
с временем преобра-
зования 5,5 мкс.
Система соблюдалась не Стро-
го и позже была изменена на более
информативную, в которой обозна-
чение АЦП общего применения пос-
ле аббревиатуры ADC содержит
пять групп символов в виде:
ADC NN М I SS R,
где NN - соответствует разряднос-
ти (08, 10, 12); М - числу кана!лов
(1,2, 4, 8); I-т и п у интерфейса (S -
последовательный интерфейс SPI,
I - последовательный интерфейс
12С, отсутствие символа - парал-
лельный); SS - максимальной час-
тоте преобразования (02 - 200 кГц,
0 5 -5 0 0 кГц, Ю г- 1 МГц и т.д.); R -
использованию внутреннего или
внешнего источника опорного на-
пряжения (ИОН) и однополярному
или двухполярному питанию (1 -
внутренний ИОН, однополярное
питание; 2 - внутренний ИОН,
двухполярное питание; 3 - внутрен-
ний и внешний ИОН, однополярное
питание; 4 - внутренний и внешний
ИОН, двухполярное питание; 5 -
внешний ИОН, однополярное пита-
ние; 6 - внешний ИОН, двухполяр-
ное питание).
Пример обозначения 10-и раз-
рядного двухканального АЦП с
внутренним ИОН, однополярным
питанием, последовательным ин-
терфейсом SPI и максимальной ча-
сто той пр еобразования 1
МГц
^DC102S1Q1.
Следует отметить, что и данная
система строго не соблюдается, в
частности, АЦП, являющиеся ана-
логами микросхем других фирм',
сохраняют оригинальную нумера-
цию, например
ADCS7476/7/8,
со-
ответствующий AD7476/7/8 Analog
Devices.
И,
наконец,
ряд ИМС АЦП
National Sem iconductor сохраняет
традиционную для фирмы систему
обозначений в виде LMNNxxx, где
NN - соответствует разрядности
АЦП, а последующие цифры - но-
меру разработки.
Перейдем далее к рассмотре-
нию наиболее интересных доступ-
ных АЦП National Semiconductor, их
основные параметры приведены в
таблице 1.
Из 8-и разрядных преобразова-
телей с параллельным интерфей-
сом ранних выпусков типичным яв-
ляется
ADC08161
со временем пре-
образования 560 нс, использующий
архитектуру двухступенчатого АЦП
со схемой выборки-хранения. Это
усовершенствованный вариант су-
ществующего ранее ADC08061, в
отличие от которого у ADC08161
имеется внутренний источник опор-
ного напряжения на ширине запре-
щенной зоны. Выпускается в 20-и
выводном корпусе SOfC с располо-
жением и назначением выводов,
приведенным на
рис. 1.
ADC08161 не требует внешней
синхронизации и осущ ествляет
анелого-циф ровое преобразова-
ние в полном диапазоне амплитуд
входных сигналов с частотами от
Радиолюбитель - 0 4 /2 0 0 7 U
67
предыдущая страница 67 Радиолюбитель 2007-04 читать онлайн следующая страница 69 Радиолюбитель 2007-04 читать онлайн Домой Выключить/включить текст