Cхемотехника аналого-цифровых преобразователей
Год издания: 2014
Автор: Топильский В.Б.
Жанр или тематика: Cхемотехника
Издательство: Москва: ТЕХНОСФЕРА
ISBN: 978-5-94836-383-7
Серия: Мир электроники
Язык: Русский
Формат: PDF
Качество: Издательский макет или текст (eBook)
Количество страниц: 288
Описание: Одним из основных направлений развития науки и техники является создание и повсеместное внедрение информационно-измерительных (ИИС) и информационно-управляющих (ИУС) систем. Неотъемлемой частью таких систем является многоканальные системы сбора данных (ССД) от сенсоров физических величин и от датчиков механических перемещений.
Интегрирование аналоговой и цифровой частей ССД на одном кристалле привело к созданию аналогово-цифровых микропроцессоров, содержащих встроенные ЦАП (цифро-аналоговые преобразователи), АЦП электрических величин и некоторые дополнительные аналоговые функциональные устройства.
Учебное пособие «Схемотехника АЦП» написано по материалам аналогичных курсов, читаемых автором на старших курсах факультета «Микроприборов и технической кибернетики» МИЭТ и наряду с другими книгами автора (см. список литературы к части 1) призвано изложить основные вопросы схемотехники интегральных ССД и АЦПП в компактной и доступной форме и восполнить указанный недостаток. Этот курс является завершающим в ряду специальных инженерных дисциплин.
Предполагается, что читатели владеют институтскими курсами по электротехнике, физике, метрологии, микроэлектронике, радиоэлектронике, конструированию радиоэлектронной аппаратуры.
Особое внимание в пособии уделено инженерным подходам, используемым при анализе ЦАП/АЦП и АЦПП. По этой причине пособие снабжено большим количеством числовых примеров с инженерным уровнем детализации расчетов.
Хотя пособие в первую очередь ориентировано на подготовку специалистов по специализации 220100 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», специализирующихся на разработке различных информационно- измерительных и управляющих систем, оно может быть рекомендовано и при изучении смежных дисциплин в области промышленной автоматики, робототехники, приборостроения, электротехники и радиоэлектроники. Книга может быть полезна не только студентам и аспирантам, но и специалистам, так как соответствует современному уровню развития техники.
Оглавление
Предисловие
Список основных сокращений
Введение
ЧАСТЬ 1. СХЕМОТЕХНИКА АЦП ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Глава 1. Общие сведения об интегральных АЦП
1.1. Архитектура систем сбора данных (ССД)
1.2. Процессы дискретизации функций
1.2.1. Квантование во времени
1.2.2. Квантование по уровню
1.2.3. Полная статическая погрешность АЦП
1.3. Основные характеристики ЦАП/АЦП
1.3.1. Статические параметры ЦАП/АЦП
1.3.2. Динамические параметры ЦАП/АЦП
Глава 2. Цифро(аналоговые преобразователи (ЦАП)
2.1. Параллельный ЦАП с матрицей весовых резисторов
2.2. Параллельный ЦАП на матрице R R 2
2.3. Параллельные ЦАП с токовыми ключами
2.4. Сегментированные резистивные ЦАП и цифровые потенциометры
2.5. ЦАП на коммутируемых конденсаторах
2.6. Биполярные ЦАП
Глава 3. Аналого(цифровые преобразователи (АЦП)
3.1. Классификация АЦП
3.2. Быстродействующие АЦП
3.2.1. Параллельные АЦП
3.2.2. Последовательно-параллельные и конвейерные АЦП
3.3. Неинтегрирующие АЦП уравновешивания
3.3.1. АЦП развертывающего уравновешивания
3.3.2. АЦП следящего уравновешивания
3.3.3. АЦП поразрядного уравновешивания
3.3.4. Оценка характеристик АЦП уравновешивания
3.4. Интегрирующие АЦП
3.4.1. АЦП двухтактного интегрирования
3.4.2. АЦП с промежуточным преобразованием в частоту (АЦП-ППЧ)
3.4.3. Сигма(дельта АЦП
Глава 4. Функциональные устройства ЦАП/АЦП
4.1. Источники опорных напряжений
4.1.1. Стабилитронные ИОН
4.1.2. Источники опорного напряжения на биполярных транзисторах (bandgap)
4.1.3. Источники опорного напряжения на униполярных транзисторах (ИОН типа XFET)
4.2. Аналоговые устройства выборки и хранения
Литература к части 1
Приложения к части 1
Приложение 1.1. Однокристальные ССД
Приложение 1.2. Цифровые потенциометры
Приложение 1.3. Интегральные ЦАП
Приложение 1.4. Интегральные ПНЧ
Приложение 1.5. Интегральные АЦП
Приложение 1.6. Интегральные источники опорного напряжения
ЧАСТЬ 2. АНАЛОГО)ЦИФРОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (АЦПП)
Глава 5. Общие сведения оАЦПП
Глава 6. Накапливающие АЦПП (накапливающие энкодеры)
6.1. Накапливающие АЦПП на основе квантованных шкал
6.2. Псевдоабсолютные АЦПП
6.3. Лазерные интерферометры
Глава 7. Кодовые АЦПП
7.1 Двоичные кодовые шкалы
7.2. АЦПП с двоично-сдвинутыми кодами
7.3. АЦПП с однопереходными кодами
7.4. Рекурсивные кодовые шкалы АЦПУ
Глава 8. АЦП линейных перемещений
8.1. АЦП с датчиками линейных перемещений
8.1.1. Потенциометрические АЦПП
8.1.2. АЦПП на дифференциальных трансформаторах (LVDT)
8.1.3. Емкостные щупы
8.2. Радарные датчики
8.2.1. Лазерные дальномеры
8.2.2. Ультразвуковые дальномеры
Глава 9. АЦПП на координатно)чувствительных фотоприемниках (КЧФП)
9.1. АЦПП на аналоговом КЧФП
9.2. АЦПП на цифровых КЧФП
Глава 10. Магнитные АЦПП
10.1. АЦПП на датчиках Холла
10.2. Магниторезистивные АЦПУ
10.3. Магнитострикционные АЦПП
Глава 11. Лазерные и волоконно)оптические АЦПУ
Глава 12. АЦПП на фазовращателях
12.1. Фазовращатели гониометрического типа
12.1.1. Фазовращатель на сельсине
12.1.2. Емкостной фазовращатель
12.1.3. Фотоэлектрический однооборотный фазовращатель
12.2. Фазовращатели на вращающихся трансформаторах
12.2.1. Схема фазовращателя на вращающемся трансформаторе в режиме вращающегося поля
12.2.2. Схема фазовращателя на вращающемся трансформаторе в режиме пульсирующего поля
12.3. Формирование кода на выходе фазовращателя
12.3.1. Прямые методы преобразования «фаза-код»
12.3.2. Следящие методы формирования кода фазовращателей
12.3.3. Компенсационные методы формирования кода ФВ
12.3.4. Экстраполятор
Глава 13. Амплитудные АЦПП
13.1. Тригонометрические АЦПП
13.1.1. АЦПУ амплитудного типа на ВТ
13.1.2. Амплитудные АЦПУ на базе фотоэлектрических растровых интерполяторов (ФРИ)
13.2. Потенциометрические АЦПП
Глава 14. АЦПП с электрической редукцией
14.1. Структура многоотсчетных АЦПП
14.1.1. Структура параметрического АЦПУ с вращающимся модулятором
14.2. Многополюсные ВТ и редуктосины
14.3. Индуктосин
14.4. Растровые фотоэлектрические АЦПП
14.5. Согласование отсчетов в многоотсчетных АЦПП
Литература к части 2
Приложения к части 2
Приложение 2.1. Реперные последовательности различного типа
Приложение 2.2. Зарубежные индуктивные АЦПП на основе LVDT
Приложение 2.3. Отечественные фотоэлектрические АЦПУ
Приложение 2.4. Емкостные измерительные щупы плунжерного типа
Приложение 2.5. Параметры отечественных ВТ
Приложение 2.6. Отечественные маломощные ППЛ с непрерывным режимом генерации при Т = 25 °С
Приложение 2.7. Зарубежные ультразвуковые датчики для измерения расстояний
Приложение 2.8. Характеристики отечественных ФПЗС
Приложение 2.9. Характеристики отечественных монолитных датчиков Холла
Приложение 2.10. Зарубежные магниторезистивные датчики фирм Murata, Honeywell
Заключение
Предметный указатель
Об авторе
