По условию технического задания основная приведенная погрешность , вносимая АЦП с восстановлением аналогового сигнала по цифровому не должна превышать 0,25%, она определяется по формуле:
(7.1)
где, - погрешность из-за неидеального восстановления непрерывного сигнала по отсчетам (погрешность дискретизации); - погрешность из-за конечного времени выборки сигналов; - погрешность вызванная квантованием сигналов; - инструментальная погрешность, вызванная разбросом параметров элементов, неточностью питающих напряжений, наводками и т.д. Погрешность дискретизации для сигналов у которых для сигналов у которых спектральная плотность близка к прямоугольной и ограничена частотой Fmax, связана с периодом дискретизации следующим образом: а) при ступенчатой интерполяции (7.2), б) при линейной интерполяции (7.3), в) при квадратичной интерполяции (7.4). Результирующая погрешность распределяется поровну по всем составляющим:
Будем полагать, что АЦП должен поочередно преобразовать отсчет от первого до второго датчика. Определим период дискретизации:
Поскольку период дискретизации АЦП выполняет 2 преобразования, то его время преобразования:
(7.5)
Максимальная скорость изменения сигнала будет для составляющей с частотой и амплитудой ( ) /2. Здесь и Umin верхняя и нижняя границы значений сигнала. При этих условиях в% определяется:
, (7.6)
Откуда определяем время выборки:
(7.7)
Таким образом, период АЦП или в его составе должно быть устройство выборки и запоминания, время которого не превышало бы 0,134 мкс, при отсутствии такого устройства время преобразования АЦП не должно быть более 0,4225 мс. Число разрядов АЦП находим по формуле:
(7.8)
При заданных приделах изменения входного сигнала шаг квантования АЦП:
(7.9)
Приведенные выше расчеты позволяют осуществить выбор АЦП. При выборе учитывается, что приведенная инструментальная ошибка не должна превышать 0,0625%.
Учитывая все выше изложенное, выбираем АЦП типа AD7812.
Она представляет собой 10-разрядный аналогово-цифровой преобразователь,8-ми канальный, время преобразования которого 2,3мкс, выполненный по КМОП - технологии. АЦП работает с однополярным питание от 2.7 до 5.5 В. Входное аналоговое напряжение должно иметь уровень от 0 до VDD, где VDD напряжение питания. В нашем случае необходимо взять +5В. Так как АЦП выполнено по КМОП технологии, то нам нет необходимости применять преобразователи уровня, а наличие встроенного коммутатора на 8 каналов позволят нам не применят отдельно коммутатор каналов.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 204.