АЦП с выборкой и хранением

September 18, 2013 by admin Комментировать »

На рис. 9.17 и 9.18 приведены схемы включения АЦП ADC0816/0817, реализующие функцию выборки и хранения (эта операция – единственная из основных для системы сбора данных, которая не включена в набор функций АЦП указанного типа). При большой скорости смены входных сигналов применяется быстрый захват сигнала и его удержание (хранение), пока АЦП не преобразует его в цифровую форму. Эти операции можно осуществить введением устройства выборки и хранения между выходом мультиплексора и входом компаратора. В простейшем виде выход мультиплексора соединяется с входом компаратора и с конденсатором, подключенным к «земле». Вывод расширения управления в этом варианте используется как вход управления выборкой. Когда на выводе EXPAND высокий уровень сигнала, один из ключей включен и напряжение на конденсаторе соответствует входному Когда же на этом выводе низкий уровень сигнала, все ключевые элементы выключены, а на конденсаторе сохраняется прежнее значение

Pnc9.17

АЦП с выборкой и хранением на ОУ LF356

Pnc9.18

АЦП с выборкой и хранением на ИС LF398

напряжения. К сожалению, это простое решение приводит к большим погрешностям.

Входной ток компаратора составляет около 2 мкА (в худшем случае – при тактовой частоте 640 кГц). Снижение напряжения (скорость разряда) для конденсатора емкостью 1000 пФ составляет около 2000 В/с (или 0,2 В за время однократного преобразования). Такая величина недопустима с точки зрения погрешности преобразования. При использовании конденсатора емкостью 0,01 мкФ разряд составляет порядка 20 мВ, что более приемлемо. Однако время выборки будет составлять около 100 мкс, что сравнимо с временем преобразования. Схема представленная на рис. 9.17, устраняет проблему, связанную с погрешностью из- за высокого значения тока утечки на входе компаратора. При включении буферного каскада LF356 между выходом мультиплексора и входом компаратора ток утечки удается снизить с 2 мкА до примерно 100 пА. Снижение напряжения за время одного преобразования составит менее 1,0 мкВ (при использовании конденсатора емкостью 1000 пФ, показанного насхеме), а время выборки – порядка 20 мкс (вместо 100 мкс). В схеме, приведенной на рис. 9.18, ИС выборки и хранения LF398 изолирует конденсатор как от выводов мультиплексора, так и от выводов компаратора. Время выборки для LF398 составляет, как правило, около 4 мкс (при точности до 1%), а разряд конденсатора – порядка 20 мкВ за время одного преобразования. Так как у ИС LF398 имеется собственный вход выборки и хранения, то вывод расширения управления АЦП освобождается для использования в нормальном режиме. В схеме хранения рекомевдуется использовать конденсатор с минимальными диэлектрическими потерями (с полипропиленовой или полистироловой изоляцией). (См. «National Semiconductor», Application Note 258, 1994, p. 604.)

Источник: Ленк Д., 500 практических схем на популярных ИС: Пер. с англ. – М.: ДМК Пресс, – 44 с.: ил. (Серия «Учебник»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты