АЦП. Микроконтроллеры серии AVR. (Лекция 7)

Классификация АЦП

Параллельный АЦП

Структурная схема двухступенчатого АЦП

Устройство выборки-хранения

Структурная схема конвейерного АЦП

Диаграммы работы конвейерного АЦП

АЦП последовательного счета

АЦП последовательного приближения

АЦП двухтактного интегрирования
Преобразование проходит две стадии: стадию интегрирования и стадию счета. В начале первой стадии ключ S1 замкнут, а ключ S2 разомкнут. Интегратор И интегрирует входное напряжение Uвх. Время интегрирования входного напряжения t1 постоянно; в качестве таймера используется счетчик с коэффициентом пересчета Kсч, так что
К моменту окончания интегрирования выходное напряжение интегратора составляет:

АЦП двухтактного интегрирования
После окончания стадии интегрирования ключ S1 размыкается, а ключ S2 замыкается и опорное напряжение Uоп поступает на вход интегратора. При этом выбирается опорное напряжение, противоположное по знаку входному напряжению. На стадии счета выходное напряжение интегратора линейно уменьшается по абсолютной величине

АЦП двухтактного интегрирования
Стадия счета заканчивается, когда выходное напряжение интегратора переходит через нуль. При этом компаратор К переключается и счет останавливается.

Подавление помехи интегрирующим АЦП

АЦП двухтактного интегрирования

Структурная схема сигма-дельта модулятора первого порядка

Структурная схема сигма-дельта модулятора первого порядка

Передаточная характеристика АЦП
идеальная
со смещением на -1/2 МЗР

К определению погрешностей АЦП
аддитивная
мультипликативная

Дифференциальная нелинейность
Интегральная нелинейность

Типы АЦП

Основные параметры АЦП микроконтроллеров семейства АVR
Тип: АЦП последовательного приближения
Разрешающая способность: 10 бит
Абсолютная погрешность: ±2 LSB
Интегральная нелинейность: ±0.5 LSB
Частота дискретизации: 15 К отсчетов/сек
Количество каналов: 8/16

Работа АЦП в режиме одиночного преобразования

Работа АЦП в режиме запуска по прерыванию

Работа АЦП в режиме непрерывного преобразования

Временные диаграммы работы АЦП
при первом преобразовании

Подключение цепей питания АЦП

АЦП ATtiny-26

АЦП ATtiny-26 делитель частоты
максимальная частота не более 200кГц

АЦП ATtiny-26

АЦП ATtiny-26

АЦП ATtiny-26

АЦП ATtiny-26