Перетворювачі напруги в код.

Аналого-цифрові перетворювачі (АЦП).

Аналого-цифрові перетворювачі (АЦП)призначені для перетворення аналогової величини в цифровий код. За принципом отримання коду АЦП поділяються на два типи: ступінчасті та розрядного кодування. В ступінчастих АЦП код змінюється до потрібного значення сходинками, тому їх швидкодія нижча за швидкодію АЦПрозрядного кодування. Під швидкодією тут мається на увазі час, потрібний на перетворення однієї вибірки вхідного сигналу в код. В АЦП ступінчастого типу для кодування використовується лічильник, який підсумовує лічильні імпульси. Тому такі АЦП іноді називають перетворювачами послідовного типу. В АЦП розрядного типу використовуються регістри або шифратори, що дозволяє під час кожного такту роботи перетворювача кодувати один, кілька або одразу всі розряди коду.

Схеми перетворювача напруги в код ступінчастого типу наведена на рис. 2-а. На вхід схеми подається напруга U_вх, яка за допомогою часово-імпульсного перетворювача (ЧІП) перетворюється в електричний імпульс. Тривалість цього імпульсу прямо пропорційна вхідній напрузі U_вх. В період t_і дії імпульсу відкрита схема збігання & і на вхід двійкового лічильника СТ надходять імпульси стабільної частоти від генератора імпульсів ГІ. Стан кожного тригера лічильника відповідає розряду двійкового числа (2⁰, 2¹, …, 2^n–1). При надходженні на вхід лічильника певного числа N імпульсів за час t_і тригери лічильника приймають деякий стан, який характеризує двійкове число, що пропорційне вхідній напрузі. В такий спосіб формується двійковий код, числове значення якого пропорційне вхідній напрузі.

Рис. 2. Схеми перетворювача напруги в код

а) – ступінчастого типу; б) – балансного типу.

Розглянутий перетворювач небалансний, оскільки не має зворотного зв’язку з виходом, тобто з кодом. Застосовуються також і балансні перетворювачі. Схема такого перетворювача наведена на рис. 2-б. Перетворювач коду в напругу ПКН, що включений на виході лічильника, перетворює код, що знімається з лічильника, в напругу керування U_к, пропорційну коду. При рівності напруг U_вх і U_к порівнювальний пристрій ПП припиняє видачу сигналу на схему І(&), в результаті чого перестають надходити імпульси на вхід лічильника, так як схема І(&) буде закрита. В цей момент код, що знімається з виходу лічильника, буде пропорційний вхідній напрузі.