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

16.3. ANALÓG-DIGITÁL ÁTALAKÍTÓK (A/D KONVERTEREK) 365
u C (t)
Állandósult állapot
-U be
t
RC
+ konst.
Integrálás
T 0
Integrálás
t
Betöltés
16.35. ábra. Azu C (t) feszültség időfüggvénye.
Állandósult állapotban a teljes konverziós idő alatt a kondenzátorra
pozitív és
Q out = mQ 0 = mI ref T 0 (16.96)
Q in = U be
R N tT 0 (16.97)
negatív töltés jut, ahol m az N t T 0 idő alatt a K 2 kapcsolót vezérlő órajelek száma. A rendszer
működése biztosítja, hogy a kondenzátorba befolyó töltés eredő értéke egy kvantálási lépcsőn
belül nulla értékű, azaz
Q out ≃ Q in , (16.98)
ezért a számlálás eredményét az
m = int
{ } { }
Ube
R N 1 Ube N t
tT 0 = int
I ref T 0 R I ref
(16.99)
képlet alapján határozhatjuk meg. Ha az N t -t2 N -re választjuk, akkor
{
m = int 2 N U }
be
, (16.100)
RI ref
amiből
U FS = RI ref . (16.101)
Megjegyzendő, hogy az ideális A/D konverter karakterisztikájában szereplő 1/2U m -es eltolás
(lásd a 16.24. ábrát) a reset és a start jelek, illetve az órajel szinkronizálásával itt is megvalósítható.
A megoldás előnye, hogy az átalakító pontossága sem a T 0 periódusú órajel, sem a C abszolút
pontosságától, sem pedig a nullkomparátor offset feszültségétől nem függ. A pontosságot az
U ref és az R értéke mellett csak másodlagos hatások (a kapcsolók hibája, az integrátor pontossága)
határozzák meg.
Összefoglalva: az integráló típusú A/D konverterek hibaforrásai és jellemzői a következők:
– Lehetséges hibaforrások:
∗ Offset feszültségek,
∗ Az integrátorok nemlinearitása (veszteséges integrálás),