Устройства предварительной обработки сигналов ЧЭ

Устройства предварительной обработки сигналов ЧЭ обеспечивают сопряжение выхода ЧЭ с входом АЦП. Под сопряжением подразумевается согласование:

- по динамическому диапазону сигналов устройств;

- входного сопротивления АЦП с выходным сопротивлением ЧЭ.

Для наилучшего использования АЦП его динамический диапазон должен быть согласован с диапазоном выходных сигналов ЧЭ. Согласованность динамических диапазонов является одним из критериев при выборе АЦП. Диапазон входных сигналов АЦП имеет значения, как правило, кратные 2,5 В или 2,048 В. Если диапазон выходных сигналов ЧЭ меньше, то согласующее устройство обеспечивает усиление сигналов ЧЭ по напряжению так, чтобы уравнять его с диапазоном входных сигналов АЦП. Эту функцию иногда называют нормализацией, а согласующее устройство – нормализатором. Если диапазоны имеют одинаковый размах, но смещены один относительно другого (например, 0 – 5 В и ±2,5 В), согласующее устройство обеспечивает их совмещение.

При обработке медленно меняющихся величин (например, температуры) преобразование сигналов от нескольких датчиков осуществляется одним АЦП. В этом случае подключение датчиков к входу АЦП осуществляется через мультиплексор (коммутатор). По принципу действия мультиплексор аналогичен электромеханическому реле, которое под действием сигнала управления соединяет входные и выходные контакты, однако здесь соединение и разъединение контактов осуществляется путем изменения проводимости канала в полупроводниковом материале.

Особенности применения. Для правильной и надежной работы коммутируемые сигналы должны подаваться на входы мультиплексора после подачи питания и сниматься до отключения питания – нарушение этого порядка может привести к выходу мультиплексора из строя. Современные мультиплексоры реализуются на основе транзисторных структур типа металл-окисел-полупроводник с тонким слоем изолирующего окисла и поэтому весьма чувствительны к статическому электричеству, разряд которого может пробивать и повреждать изоляцию.

5. АЦП: классификация по методу преобразования.

Диапазон требований к АЦП настолько широк, что его невозможно удовлетворить одним схемным решением. Существует несколько базовых архитектур АЦП, хотя в каждой архитектуре есть много разновидностей.