Время t

lOfi

In t, и h

мсиян*;пГirTrf "7" "е"Р«Р"вное время (с); дискретизированный .няХйГг " (дискретизированное время, непрерывная область значении) (б); иллюстрация сигнала, квантованного по амплитуде и времени (е).

виде таблицы, в которой последовательность слов данных, соответствующих амплитуде или другому параметру, сопоставляется с отсчетами времени, как это сделано на рис. 14.3, е.

В некоторых случаях возникает желание использовать цифровой встроенный прибор или цифровой универсальный измерительный прибор одновременно в качестве устройства визуального считывания и в качестве АЦП для цифровой вычислительной машины. А, может быть, вам захочется использовать выходной сигнал какого-либо уже существующего прибора в качестве цифрового сигнала для вычислительной машины. Многие из таких приборов имеют на выходе шины параллельных цифровых данных, расположенные на задней панели вместе с линиями управления и (или) стробирования. Однако привлекательность такого подхода довольно быстро пропадает, если иметь в виду две проблемы: относительно низкую скорость преобразования и тот факт, что в приборах обычно используется двоично-десятичное кодирование, а не прямое двоичное или шестнадцатеричное/восьмеричное кодирование, требующееся для вычислительной машины.

Первая из этих проблем становится реальной помехой на более или менее высоких частотах, так что рассматриваемый подход полезен только при очень низких частотах. Решение проблемы состоит в преобразовании кодов аппаратными или программными средствами (см. гл. 12).

Большинство встроенных и универсальных цифровых измерительных приборов используют ЦАП с интегратором для получения пилообразного (или чаще треугольной формы) напряжения. Пример типичного преобразователя с интегратором и пилообразным напряжением показан на рис. 14.4, а.

Как указывает Варне ]2], одновременные требования простоты и точности (аналого-цифровых преобразователей), как правило, противоречат друг другу. Интегратор с пилообразным напряжением может быть простым, однако его применение огра-.ничено теми случаями, когда приемлема точность от 1 до 3%. Преобразователь, показанный на рис. 14.4, а, состоит из пяти основных частей: генератор линейно-изменяющегося напряжения, компаратор, логическая часть, генератор тактовых импульсов (ГТИ) и выходное кодирующее устройство.

Генератор линейно-изменяющегося напряжения - это обычный интегратор на операционном усилителе, вход которого подключен к источнику стабильного эталонного напряжения. Благодаря этому входной ток /эт почти постоянен, а следовательно, напряжение в точке 2 будет повышаться почти линейно, создавая тем самым пилообразный сигнал.

Компаратор - это тоже операционный усилитель, но без обратной связи. Коэффициент усиления в данном случае равен по существу коэффициенту усиления при разомкнутой цепи обратной связи выбранного устройства. Как правило, этот

[еисраглор линейно изменяющегося напряжения

CtMlViyHJ

Управлениг главным вентилем

Be ишиль У

Защелпа

Кодирующее устройство

Рнс 14 4 Генератор с пилообразным напряжением (а), временная диаграмма (б)

коэффициент усиления очень велик, даже в недорогих операционных усилителях. Когда аналоговое входное напряжение больше, чем линейно-изменяющееся напряжение, выход компаратора находится в состоянии насыщения (высокий логический уровень, или 1).

Логическая часть состоит из главного вентиля И, генератора главного вентиля и генератора тактовых импульсов. На рис. 14.4,6 показаны сигналы, связанные с рассматриваемой схемой.

Когда потенциал на выходе генератора главного вентиля низкий, переключатель S] остается замкнутым и пилообразное напряжение равно нулю. Сигнал управления главным вентилем в точке / представляет собой низкочастотное прямоугольное колебание (меандр), частота которого равна желаемой ча-