Материал: Проектирование цифровых устройств компьютерных систем и комплексов

При практическом использовании рассмотренных АЦП, равно как и АЦП других типов, следует, что наличие высокоскоростных узлов приводит к необходимости обращать особое внимание на цепи питания. В частности, следует обеспечить предельно низкие выходные импедансы цепей заземления и питания вплоть до частот 10-20 МГц. Для этого стоит шунтировать цепи питания фильтрующими конденсаторами, сглаживающими как низкочастотные, так и высокочастотные пульсации, и располагать эти конденсаторы максимально близко к выводам микросхем.

4.2 Расчёт суммарной погрешности преобразования сигнала в код

Имеется несколько источников погрешности АЦП. Ошибки квантования и (считая, что АЦП должен быть линейным) нелинейности присущи любому аналого-цифровому преобразованию. Кроме того, существуют так называемые апертурные ошибки, они проявляются при преобразовании сигнала в целом (а не одного отсчёта).

Эти ошибки измеряются в единицах, называемых МЗР - младший значащий разряд. В приведённом выше примере 8-битного двоичного АЦП ошибка в 1 МЗР составляет 1/256 от полного диапазона сигнала, то есть 0,4 %, в 5-тритном троичном АЦП ошибка в 1 МЗР составляет 1/243 от полного диапазона сигнала, то есть 0,412 %, в 8-тритном троичном АЦП ошибка в 1 МЗР составляет 1/6561, то есть 0,015 %.

Ошибки квантования являются следствием ограниченного разрешения АЦП. Этот недостаток не может быть устранён ни при каком типе аналого-цифрового преобразования. Абсолютная величина ошибки квантования при каждом отсчёте находится в пределах от нуля до половины МЗР.

Как правило, амплитуда входного сигнала много больше, чем МЗР. В этом случае ошибка квантования не коррелирована с сигналом и имеет равномерное распределение. Её среднеквадратическое значение совпадает с среднеквадратичным отклонением распределения, которое равно

                                                                  (4.1)

В случае 8-битного АЦП погрешность составит 0,113 %.

Выводы по разделу

В данном разделе пояснительной записки к курсовой работе рассмотрены аналого-цифровые преобразователи и области их применения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Электроника представляет собой бурно развивающуюся отрасль науки и техники. Она изучает физические основы и практическое применение различных электронных приборов. К физической электронике относят: электронные и ионные процессы в газах и проводниках, протекающие на поверхности раздела между вакуумом и газом, твердыми и жидкими телами.

Успехи электроники в значительной степени стимулированы развитием радиотехники. Электроника сегодня - это комплекс областей науки и техники, связанных с проблемой передачи, приема и преобразования информации при помощи электромагнитных колебаний и волн в радио и оптическом диапазоне частот. Электронные приборы служат основными элементами радиотехнических устройств и определяют важнейшие показатели радиоаппаратуры. С другой стороны многие проблемы в радиотехнике привели к изобретению новых и совершенствованию действующих электронных приборов. Современный этап развития техники характеризуется все возрастающим проникновением электроники во все сферы жизни и деятельности людей. По данным американской статистики до 80% от объёма всей промышленности занимает электроника. Достижения в области электроники способствуют успешному решению сложнейших научно-технических проблем. Повышению эффективности научных исследований, созданию новых видов машин и оборудования. Разработке эффективных технологий и систем управления: получению материала с уникальными свойствами, совершенствованию процессов сбора и обработки информации. Охватывая широкий круг научно-технических и производственных проблем, электроника опирается на достижения в различных областях знаний. При этом с одной стороны электроника ставит задачи перед другими науками и производством, стимулируя их дальнейшее развитие, и с другой стороны вооружает их качественно новыми техническими средствами и методами исследования.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Гальперин, М.В. Электронная техника [Текст]: Учебник / М.В. Гальперин. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: ФОРУМ, 2005. - 352 с.

Гусев, В.Г. Электроника и микропроцессорная техника [Текст]: Учебник для вузов / В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2005. - 790 с.

Горошков, Б.И. Электронная техника [Текст]: Учебное пособие для студ. сред. проф. образования / Б.И. Горошков, А.Б. Горошков. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 320 с.

Мышляева, И.М. Цифровая схемотехника [Текст]: Учебник для сред. проф. образования / И.М. Мышляева. - М.: ИЦ «Академия», 2005. - 400 с.

Сиренький, И.В. Электронная техника [Текст]: Учебное пособие для сред. проф. образования / И.В. Сиренький, В.В. Рябинин, С.Н. Голощапов. - СПб.: Питер, 2006. - 413 с.

Покровский, Ф.Н. Материалы и компоненты радиоэлектронных средств [Текст]: Учебное пособие для вузов / Ф.Н. Покровский. - М.: Горячая линия Телеком, 2005. - 350 с.

Данилов, И.А. Общая электротехника с основами электроники [Текст]: Учебное пособие для студ. неэлектротехнических спец. средних. спец. учеб. заведений / И.А. Данилов, П.М. Иванов. - 4-е изд., стер. - М.: Высшая школа, 2000. - 752 с.

Синдеев, Ю.Г. Электротехника с основами электроники [Текст]: Учебник / Ю.Г. Синдеев. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2001. - 375 с.

Березкина, Т.Ф. Задачник по общей электротехнике с основами электроники [Текст]: Учебное пособие для неэлектротехнических спец. Техникумов / Т.Ф. Березкина, Н.Г. Гусев, В.В. Масленников. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2001. - 385 с.