Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

364 16. DIGITÁL-ANALÓG ÉS ANALÓG-DIGITÁL ÁTALAKÍTÓK
U be
K 2
R
Integrátor
C
K 1
u C (t)
Nullkomparátor
T 0 órajel
Bináris
számláló
.
b 1
b 2
b 3
b N
MSB
LSB
I ref
T 0 hosszú
impulzus
Start/Stop jel
Vezérlési
logika
Nullázás
(reset)
16.34. ábra. A töltéskiegyenlítéses A/D átalakító kapcsolási rajza.
=
T)−exp(−jπf T)
∣Texp(jπf j2πf T ∣
= Tsin(πf
T)
πf T
(16.92)
alakban írható fel. A kifejezés alapján aT ideig tartó integráló kimenetén nulla értékű jel jelenik
meg minden olyan szinuszos gerjesztés esetén, melynek a frekvenciája teljesíti a
πf T = kπ, ahol k = 1,2,... (16.93)
egyenlőséget, azaz
f = k , ahol k = 1,2,.... (16.94)
T
Ha T = lT z , ahol T z a hálózati zavaró jel periódusideje, l pedig egy tetszőleges egész szám,
akkor a T ideig tartó integráló kimenetén nulla értékű jel jelenik meg minden olyan szinuszos
gerjesztés esetén, melynek frekvenciája teljesíti az
egyenlőséget, ahol f z a hálózati zavaró jel frekvenciája.
f = k
lT z
= k l f z, ahol k = 1,2,... (16.95)
Töltéskiegyenlítéses A/D átalakító.
16.34. ábrán látható.
A töltéskiegyenlítéses A/D átalakító kapcsolási rajza a
A kapcsolási elrendezésben átalakítás előtt a K 1 kapcsoló zárt állapotban van, tehát a C kondenzátor
feszültsége nulla értékű, az u C (t) feszültség a 0 értéket veszi fel. Az átalakítás során
a K 1 kapcsoló folyamatosan nyitott állapotban marad, és az áramkör a tranziensek lejátszódása
után a következő lépéseket hajtja végre. Egy működési részperiódus kezdetén azu C (t) feszültség
pozitív értékű, a nullkomparátor kimenetén logikai 1 jelenik meg, és az U be feszültség az
R ellenálláson keresztül a C értékű kondenzátort −U be /R nagyságú árammal folyamatosan kisüti.
Ha az u C (t) feszültség eléri a nulla értéket, akkor a nullkomparátor kimenete állapotot
vált, aminek hatására a vezérlő logika az órajel következő periódusidejére a K 2 alternáló kapcsoló
segítségével azI ref referencia áramotT 0 időre az integrátor negatív bemenetére (virtuális
földpontjára) kapcsolja. Ez azt jelenti, hogy ezalatt a kondenzátorra pontosan Q 0 = I ref T 0
töltés jut, amely az integrátor kimenetén pozitív irányú feszültségváltozást hoz létre. Az átalakítás
kezdetén a start/stop jel hatására a vezérlő logika a bináris számlálót nullázza (a reset jel
segítségével), és az átalakítás során a bináris számláló a K 2 kapcsolót vezérlő órajeleket N t T 0
konverziós ideig számlálja.
Az u C (t) feszültség időfüggvénye a 16.35. ábrán látható.