Устройства сопряжения с объектом, Жмудь В.А., 2019

Устройства сопряжения с объектом, Жмудь В.А., 2019.

  В пособии представлены схемы и описание принципа действия основных узлов цифроаналоговой и аналоговой электронной техники, необходимых для соединения объекта управления с электронной управляющей системой. Основное внимание уделено аналого-цифровым и цифроаналоговым преобразователям, поскольку современные управляющие системы преимущественно реализованы на цифровой технике. Рассмотрены вопросы выбора частоты преобразования, разрядности, запоминания аналоговых сигналов на устройствах выборки-хранения, преобразования непрерывных сигналов в дискретные с использованием компараторов и триггеров Шмитта. Анализируется целесообразность коммутации АЦП, соединения нескольких ЦАП для повышения разрядности, рассмотрены задачи обеспечения гальванической развязки.




Базовые схемы ЦАП.
Наиболее ответственные узлы, связывающие цифровой регулятор с объектом. - это аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Изложение удобнее начинать с ЦАП, поскольку он. как правило, проще и даже в ряде случаев является частью АЦП. Для понимания того, как реализуются те или иные функции на практике, мы будем возвращаться к некоторым типовым узлам и рассматривать электрические схемы для их реализации, а также обсуждать, что необходимо знать и учитывать при проектировании и использовании таких узлов. Однако практика показала, что если при изучении данного материала излишнее внимание уделять элементной базе, то студенты теряют к нему интерес, после чего уже плохо усваивают основные структуры ЦАП и АЦП.

На рис. 1.1 показан пример простейшего ЦАП [2]. Принцип действия такого ЦАП понять легко, если уметь читать условные обозначения. В этой схеме коммутируются источники тока, поэтому объединение их выходов в одной точке допускается. На выход обязательно должен быть включен нагрузочный резистор с малым сопротивлением (на схеме он не показан).

Оглавление.
Введение.
1. Основные принципы цифроаналоговых преобразований.
1.1. Базовые схемы ЦАП.
1.2. Импульсное преобразование вместо ЦАП.
1.3. ЦАП на ключах.
Вопросы для самопроверки.
2. Проектирование радиоэлектронных узлов для ЦАП и АЦП.
2.1. Электронные ключи и коммутаторы.
2.2. Устройства выборки-хранения.
2.3. Прецизионные источники опорных напряжений.
Вопросы для самопроверки.
3. Цифроаналоговые преобразователи.
3.1. Принцип действия и основные типы ЦАП.
3.2. Основные характеристики ЦАП.
Вопросы для самопроверки.
4. Аналого-цифровые преобразователи.
4.1. Принцип действия и основные типы АЦП.
4.2. Достоинства и недостатки различных АЦП.
4.3. Моделирование работы АЦП.
Вопросы для самопроверки.
5. Теорема Котельникова применительно к дискретизации сигналов.
5.1. Теоретическая формулировка теоремы Котельникова.
5.2. Исследование фактической работы условий теоремы Котельникова путем моделирования.
5.3. Обсуждение и выводы.
5.4. О динамической и статической ошибке АЦП.
Вопросы для самопроверки.
6. Типовые транзисторные каскады, применяемые в аналоговых интегральных микросхемах.
7. Нежелательность коммутации АЦП.
7.1. Причины использования коммутации АЦП и основные схемы.
7.2. Модельная демонстрация нецелесообразности коммутации сигма-дельта АЦП.
7.3. Простейшая структурная схема АЦП.
7.4. Схема с одним или несколькими УВХ.
7.5. Схема без УВХ.
7.6. Многоканальная схема без коммутации.
7.7. Моделирование работы АЦП без коммутации.
7.8. Моделирование работы АЦП с коммутацией.
7.9. Ненадежный способ уменьшения ошибки преобразования при использовании схемы с коммутацией.
7.10. Надежный метод снижения погрешности многоканального АЦП с коммутацией.
7.11. Обсуждение и выводы.
7.12. Некоторые зарубежные АЦП.
Вопросы для самопроверки.
Заключение.
Библиографический список.
Приложение.

Купить .

Купить .





Теги: учебник по электронике :: электроника :: электротехника :: Жмудь