Опис параметрів компонентів тракту аналого-цифрового перетворення.

Державний університет телекомунікацій

Навчально-науковий інститут заочного та дистанційного навчання

 

 

		Львівський навчальний
		науково-виробничий центр

К У Р С О В А Р О Б О Т А

з дисципліни: “ОСНОВИ СХЕМОТЕХНІКИ”

на тему: «Розрахунок тракту аналого-цифрового

перетворення сигналу»

 

(Методичні вказівки)

 

 

Львів-2013 р.

 

Методичні вказівки до виконання курсової роботи

Розглянемо приклад виконання курсової роботи.

Нехай задано наступні вихідні умови:

- діапазон зміни вхідного сигналу U_вх^-.. U_вх⁺ складає, В –0,01..+0,01;

- діапазон перетворення АЦП U_Д = 4В;

- число розрядів вихідного коду АЦП складає N=16;

- пропускна здатність АЦП складає 0,1*10⁶ перетворень/сек.;

- вхідна напруга зміщення операційного підсилювача e₀ = 0,25 мВ;

- вхідний струм операційного підсилювача I_i = 0,1*10^-6 А;

- опір навантаження лінії зв’язку R_Н = 1 кОм;

- максимальний допустимий вихідний струм ОП I_Omax = 12 мА;

- максимальне амплітудне значення напруги на виході ОП U_Omax = 10 В;

- коефіцієнт підсилення операційного підсилювача A₀ = 110 дБ ;

- швидкість наростання вихідної напруги операційного підсилювача S = 1,5 В/мкс;

- частота полюса амплітудно-частотноїхарактеристики ОП F_p = 5 Гц;

- швидкість спаду АЧХ складає 20 дБ/дек;

- допустима похибка від впливу вхідних струмів ОП ;

- для побудови тракту аналого-цифрового перетворення використовуються: мікросхема ОП типу ADXX1, мікросхема АЦП типу ADXX2.

 

Опис структурної схеми тракту аналого-цифрового перетворення.

Структурна схема тракту аналого-цифрового перетворення (в подальшому АЦ-перетворення) показана на рис.1 завдання. Схема включає:

- джерело сигналу U_С(t);

- вхідний лінійний підсилювач;

- лінію зв’язку, навантаженням для якої є опір R_Н;

- аналого-цифровий перетворювач АЦП з вихідною шиною N.

Поряд з АЦП одним з важливих компонентів тракту АЦ-перетворення є вхідний лінійний підсилювач, який повинен забезпечувати узгодження між джерелом сигналу, лінією зв’язку та входом АЦП. Це, по-перше, узгодження між виходом джерела сигналу та входом АЦП по рівнях сигналу. По-друге, це узгодження між джерелом сигналу та лінією зв’язку по потужності сигналу, тобто по струму навантаження лінії зв’язку. Крім цього вхідний лінійний підсилювач дозволяє підвищити завадостійкість каналу АЦ-перетворення.

Як видно з вихідних даних до розрахункової роботи тракт АЦ-перетворення повинен забезпечувати перетворення сигналів низького рівня, отже вхідний лінійний підсилювач повинен забезпечити значне підсилення вхідного сигналу.

 

Опис параметрів компонентів тракту аналого-цифрового перетворення.

Як видно з параметрів ОП типу ADXX1 цей підсилювач можна віднести до прецизійних з невисокою швидкодією. Він має достатньо великий коефіцієнт підсилення в розімкнутому стані, що дозволяє отримати високу точність коефіцієнта передачі замкнутого підсилювача в широкому діапазоні значень. ОП має достатньо малі значення вхідної напруги зміщення та вхідного струму, що забезпечує хороші статичні параметри схем на його основі. Проте ОП має низькі динамічні параметри (низька швидкість наростання вихідного сигналу, мале значення частоти полюсу амплітудно-частотної характеристики), що буде визначати низькі параметри підсилювачів на його основі як в часовій так і в частотній областях.

АЦП, який використовується у даному прикладі, можна віднести до прецизійних з середніми параметрами швидкодії.