Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
При последовательном возрастании входного аналогового напряжения от нуля до величины , соответствующей полной шкале АЦП, выходной цифровой сигнал образует ступенчатую линию. Эту зависимость по аналогии с ЦАП называют характеристикой преобразования АЦП (рисунок 24.2).
Рисунок 24.2 - Характеристика преобразования АЦП
Максимальному напряжению на входе, которое называется напряжением полной шкалы , соответствует максимальное значение выходного кода . Переход от одного значения кода к соседнему происходит в момент равенства напряжения целому числу квантов . Номинальное значение кванта определяется как
, (24.1)
где N – разрядность двоичного кода.
Это значение называют весом младшего значащего разряда (МЗР).
Рассмотрим основные параметры АЦП.
Разрешающая способность – это величина, обратная максимальному числу кодовых комбинаций на выходе АЦП.
(24.2)
Разрешающая способность выражается в процентах и характеризует потенциальные точностные возможности АЦП.
Реальная характеристика преобразования может отличаться от идеальной размерами, формой ступенек и расположением на плоскости координат. Для количественного описания этих различий существует ряд параметров, которые называются погрешностями преобразования.
Рисунок 24.3 - К определению погрешностей АЦП
Интегральная нелинейность – максимальное отклонение реальной характеристики преобразования (линия 2 на рисунке 24.3) от идеальной (линия 1 на рисунке 24.3) обычно определяется в относительных единицах, в справочниках часто приводится в единицах МЗР. Из рисунка 24.3 можно определить интегральную погрешность нелинейности как наибольшее отклонение линии 2 от идеальной характеристики, отнесенное к напряжению полной шкалы
. (24.3)
Дифференциальная нелинейность – максимальное изменение отклонения реальной характеристики преобразования при переходе от одного значения кода к смежному значению. Другими словами,это разность приращений входной величины в двух смежных значениях кода, отнесенная к напряжению полной шкалы.
. (24.4)
Погрешность смещения нуля определяется входным напряжением при входном коде, соответствующем нулевому значению. Эта погрешность является аддитивной и соответствует сдвигу идеальной характеристики на величину (линия 3, на рисунке 24.3). Значение погрешности дается в милливольтах или в единицах МЗР, а иногда в относительных единицах
. (24.5)
Погрешность полной шкалы относительная разность между реальным и идеальным значением предела шкалы преобразования при отсутствии напряжения смещения нуля. Эта погрешность является мультипликативной и объясняется изменением угла наклона характеристики преобразования (линия 4, на рисунке 24.3)
. (24.6)
Температурная нестабильность АЦП характеризуется температурными коэффициентами погрешности полной шкалы и погрешности смещения нуля.
Большинство погрешностей в современных АЦП компенсируются. Для этого проводится автокалибровка и балансировка, что исключает мультипликативную погрешность полной шкалы и аддитивную погрешность смещения нуля. Погрешности нелинейности преобразования не могут быть устранены такими средствами, поэтому они являются важнейшими метрологическими характеристиками АЦП.
Дата публикования: 2014-12-08; Прочитано: 849 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!