Рисунок 4 – Похибки ЦАП

вгору (вниз) відносно її номінального положення (див. рис. 4, а). Вона визначається за формулою

(2)

де U_0р і U₀₀ – реальне (виміряне) і ідеальне (розрахункове) значення напруги на виході ЦАП для нульової точки його шкали.

Частіше користуються приведеним до діапазону значенням похибки зміщення нуля, яке визначається за формулою

(3)

Абсолютна похибка повної шкали (діапазону) – різниця між реальним і ідеальним значеннями межі шкали перетворення при відсутності зміщення нуля (∆ _д на рис. 4, б). Ця похибка є мультиплікативною складовою повної похибки ЦАП і викликає обертання передатної характеристики ЦАП відносно її номінального положення (див. рис. 4, б). Вона визначається за формулою

(4)

де U_др і U_д0 – реальне (виміряне) і ідеальне (розрахункове) значення напруги на виході ЦАП для кінцевої точки його шкали.

Частіше користуються приведеним до діапазону значенням похибки повної шкали, яке визначається за формулою

(5)

Інтегральна нелінійність – максимальне скривлення реальної характеристики перетворення U_вих(D) відносно номінальної прямолінійної (див. рис. 4, в). Характеризується абсолютним і приведеним значеннями похибки інтегральної лінійності

(6)

(7)

де U_j_р і U_j0 – реальне (виміряне) і ідеальне (розрахункове) значення напруги на виході ЦАП для j-ої точки його шкали.

Диференціальна нелінійність – максимальне (з урахуванням знаку) відхилення реальної характеристики перетворювача U_вих(D) від номінальної при переході від одного значення вхідного коду до іншого суміжного значення. Інакше – це максимальне (з урахуванням знаку) відхилення реального кроку квантування від ідеального (див. рис. 1. 8, г). Характеризується абсолютною та приведеною похибками диференціальної лінійності, що визначаються за формулами

(8)

, (9)

де q_j_р і q_j0 – реальне (виміряне) і ідеальне (розрахункове) значення кроку квантування на виході ЦАП для j-ої точки його шкали. При цьому реальне значення кроку квантування для j-ої точки шкали ЦАП визначається як

(10)

де U_вих_{, (}_j₊₁₎ і U_вих_,_j – реальні (виміряні) значення напруги на виході ЦАП для двох суміжних точок j і (j+1) його шкали.

Час встановлення характеризує динамічні властивості ЦАП і представляє собою інтервал часу від моменту стрибкоподібної зміни вхідного цифрового сигналу до моменту, коли вихідний аналоговий сигнал досягне нового встановленого значення з номінальною точністю (± ½ МЗР). Вимірювання часу встановлення ілюструє рис. 5.

Рисунок 5. Перехідна характеристика ЦАП

Для того, щоб проаналізувати роботу та параметри ЦАП в статичному режимі, потрібно на його вхід подавати відповідний код (це можна реалізувати за допомогою мікроконтролера або іншого цифрового пристрою), а вихід ЦАП сполучити з цифровим вольтметром, на котрому буде відображатись рівень відтвореного сигналу. Блок-схема вимірювання статичних характеристик ЦАП показана на рисунку 6.

Рисунок 6. Блок-схема вимірювання статичних характеристик ЦАП

Вимірювання часу встановлення ЦАП можна виконати за схемою, що представлена на рис. 7. У даному випадку пристрій формування коду повинен забезпечити періодичне формування двох кодових комбінацій, що подаються на вхід ЦАП, вихід якого при цьому контролюється осцилографом. Крім цього на осцилограф подається імпульс синхронізації, який відповідає моменту перемикання кодових комбінацій на вході ЦАП і відносно якого береться відлік часу встановлення. Сигнал синхронізації формується пристроєм формування коду.

Рисунок 7 Блок-схема вимірювання динамічних характеристик ЦАП

⇐ Предыдущая 1 2 34