Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo công nghệ thông tin Các phương pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm
Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cnttLời nói đầu Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật. Đặc biệt, trong lĩnh vực công nghệ thông tin đã tạo lên một động lực thúc đẩy và phát triển các ngành công nghiệp khác nhằm phục vụ và đáp ứng đợc nhu cầu của con ngời trong cuộc sống. Con ngời với sự trợ giúp của máy móc, những công cụ thông minh đã không phải trực tiếp làm việc, hay những công việc mà con ngời không thể làm đợc với khả năng của mình mà chỉ việc điều khiển chúng hay chúng làm việc hoàn toàn tự động đã mang lại những lợi ích hết sức to lớn, giảm nhẹ và tối u hoá công việc.Với sự tiến bộ này đã đáp ứng đợc những nhu cầu của con ngời trong cuộc sống hiện đại nói chung và trong sự phát triển hơn nữa của những ứng dụng trong việc nghiên cứu, phát triển của khoa học kỹ thuật của các nhà khoa học nói riêng Đối với những học viên công nghệ phần cứng chúng ta thì việc nghiên cứu, tìm hiểu và thực nghiệm khảo sát các đặc tính của bộ chuyển đổi tín hiệu t-ơng tự thành tín hiệu số (ADC) và ngợc lại (DAC) có ý nghĩa thực tế hết sức quan trọng. Nó không những trang bị cho chúng ta những kiến thức sâu rộng, hiện đại mà còn tạo cho chúng ta những kỹ năng làm việc cũng nh những kinh nghiệm quý giá trong lĩnh vực công nghệ thông tin để theo kịp với sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày nay khi tốt nghiệp ra tròng Trong suốt thời gian qua, với những kiến thức đợc học ở trờng cùng với sự giúp đỡ của th.s.Hà Mạnh Đào và các thầy cô trong trung tâm, chúng em đi sâu việc nghiên cứu, tìm hiểu và thực nghiệm khảo sát các đặc tính của bộ chuyển đổi tín hiệu tơng tự thành tín hiệu số (ADC) và ngợc lại (DAC). Tuy đề tài không phải là mới nhng hiểu đợc nó và ứng dụng nó có ý nghĩa hết sức thiết thực. Nó chính là cơ sở để thiết kế những hệ thống tự động hoá đơn giản, cũng nh là những hệ thống phức tạp đợc ứng dụng rộng rãi trong khoa học và đời sống Do kiến thúc còn hạn chế, cộng với thời gian tích luỹ cha nhiều nên bản đồ án này không tránh khỏi thiếu sót và còn nhiều vấn đề cha đề cập đến hoặc có nhng cha đi sâu, chúng em rất mong nhận đợc sự góp ý của các thầy cô và các bạn trong chuyên ngành phần cứng nói riêng và trong toàn trung tâm đào tạo công nghệ cao bách khoa nói chung Chúng em xin chân thành cám ơn th.s.Hà Mạnh Đào cùng các thầy cô trong trung tâm đào tạo công nghệ cao bách khoa đã tận tình hớng dẫn và tạo nhiều điều kiện tốt trong quá trình học tập cũng nh trong quá trình hoàn thành bản đồ án này Phần mở đầuĐề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm1 Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cntt Cùng với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, các thiết bị điện tử đang và sẽ tiếp tục đợc ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu qủa cao trong hầu hết các lĩnh vực kinh tế, kỹ thuật cũng nh trong đời sống xã hội.Tiếp nhận những thành tựu của khoa học- kỹ thuật đó, ngày nay việc gia công, truyền đạt và xử lý tín hiệu trong các thiết bị điện tử từ đơn giản đến hiện đại đều dựa trên cơ sở nguyên lý số , vì những thiết bị làm việc trên cơ sở nguyên lý số có những u điểm hơn hẳn cá thiết bị làm việc trên cơ sở nguyên lý tơng tự, đặc biệt là trong kỹ thuật tính toán, kỹ thuật đo lờng và điều khiển và đặc biệt hơn với sự giúp đỡ của máy tính đợc ứng dụng rộng rãi ngày nay.Với sự ra đời các hệ thống số đã cải thiện , tối u những nhợc điểm mà kỹ thuật tơng tự không đáp ứng đợc chẳng hạn nh sai số, tốc độ, tần số làm việc, tổn hao .v.v . Tuy nhiên, tín hiệu tự nhiên bao gồm các đại lợng vật lý, hoá học, sinh học . là các đại lợng biến thiên theo thời gian hay nói cách khác nó là các đại lợng tơng tự, để phối ghép với nguồn tín hiệu tơng tự với nguồn xử lý số, nghĩa là để xử lý tín hiệu thông qua một hệ thống số ta phải có các mạch chuyển đổi tín hiệu từ dạng tơng tự sang dạng số ADC (The Analog to Digital Convertor), tín hiệu sau khi đã đợc chuyển đổi đợc xử lý qua một hệ thống xử lý tín hiệu số và đợc trả lại dạng tín hiệu ban đầu, đó là tín hiệu tơng tự thông qua mạch chuyển đổi tín hiệu số-tơng tự DAC (The Digital to Analog Convertor ). Ngày nay, cùng với sự bùng nổ của công nghệ thông tin, máy tính đóng vai trò hết sức to lớn và thâm nhập ngày càng sâu vào đời sống kinh tế, xã hội và đặc biệt góp phần vào việc nghin cứu phát triển những ngành khoa học mới, đơn cử nh những hệ thống tự động hoá đo lờng và điều khiển bằng máy tính mà ta sẽ đè cập dới đây. Để mở rộng tầm ứng dụng, cũng nh khả năng can thiệp sâu của kỹ thuật máy tính vào các lĩnh vực khác nhau. Chúng ta phải có mối quan hệ chặt chẽ giữa chúng, nghĩa là khả năng kết nối máy tính cũng nh việc kết nối máy tính với thiết bị ngoại vi, tuỳ theo yêu cầu và nhiẹm vụ cụ thể cũng nh vật t thiết bị có trong tay mà việc thiết kế một hệ thống ghép nối máy tính khác nhau với nhiều mục đích khác nhau. Đặc biệt đợc ứng dụng rộng rãi trong đo lờng và điều khiển tự động. Tuy nhiên, để có đợc điều đó cần phải có sự phối ghép giữa hai nguồn tín hiệu đó là nguồn tín hiệu tơng tự và nguồn tín hiệu số. Việc này hết sức quan trọng và không thể thiếu đợc trong hệ thống xử lý số, không những thế việc nghiên cứu tìm hiểu nó cho ta biết đợc khả năng làm việc, đọ chính xác của hệ thống cũng nh độ tin cậy của hệ thống Phần 1Tổng quan về kỹ thuật chuyển đổi tín hiệu ứng dụng trong đo lờng và điều khiển bằng máy tínhĐề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm2 Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cnttChơng 1Chuyển đổi tơng tự số ADC(The Analog to Digital Convertor)1 .Nguyên lý cơ bản của chuyển đổi tơng tự số (ADC basic principles) Tín hiệu tơng tự là tín hiệunbiến thiên liên tục theo thời gian, tín hiệu số mã hoá là rời rac theo thơi gian. Để chuỷên đổi tín hiệu tơng tự sang dạng tín hiệu số đòi hỏi phải lợng tử hoá biên độ và rời rạc hoá trục thời gian tín hiệu số liên tục. Để có đợc điều này, cần phải lấy mẫu tín hiệu tơng tự tại những khoảng thời gian nh nhau sau đó chuyển đổi các giá trị mẫu thành số. Nh vậy, nguyên lý chung của sự chuyển đổi là: - lấy mẫu - nhớ mẫu - lợng tử hoá - mã hoá 1.1. Lấy mẫu tín hiệu (Singnal sample) Việc lấy mâũ tín hiệu tơng tự tại những khoảng thời gian sao cho tín hiệu số đợc mã hoá có thể khôi phục lại tín hiệu cũ một cách trung thực, ít ảnh h-ởng của nhiễu và sai số do quá trình lấy mẫu. Theo định lý lấy mẫu của Kacchenikop hay định lý lấy mẫu của Sharnon thì để khôi phục lại tín hiệu cũ có độ trung thực tối thiểu thì tần số của tín hiệu lấy mẫu phải có độ lớn tối thiểu bằng hai lần tần số lớn nhất của phổ tín hiệu tơng tự:maxs2.FF (1). Với: maxF là tần số max của dải phổ tín hiệu tơng tự cần chuyển đổi sF là tần số lấy mẫu Nếu: maxs2.FF=thì ta gọi tần số lấy mẫu này là tàn số Nyguist. Chu kỳ Nyguist:a2.F1F1NyguistT==(2). Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm30tU,i0tU,i Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cntt Hình 1. Tín hiệu tơng tự và tín hiệu sau khi lợng tử và rời rạc hoá Nh vậy, một tín hiệu tơng tự có hàm tin x(t) nào đó xác định trong khoảng (Tot,ot +) hoàn toàn có thể khôi phục từ các mẫu rời rạc của nó x(k.t) theo công thức: X (t) = 1n.x(k.t).)()(sintktctkt (3). Với c: tần số cao nhất trong phổ x(t) t: bớc rời rạc hoá hay tần số lấy mẫu: cfct21==(4).(tần số lấy mẫu lớn gấp hai lần tần số cao nhất của x(t) ) Nh vậy số mẫu cần lấy là: t= (5). Gỉa sử coi nh bề rộng phổ của âm thanh chất lợng cao có tần số là :ZKHF 20=.Nh vậy, tần số lấy mẫu tín hiệu theo định lý trên : saFsnyà5.2510.5.220000.21.21====1. 2. Lợng tử hoá và mã hoá tín hiệu (signal Coding and Quantization). Sau khi tính toán xác định tần số lấy mẫu của tín hiệu bằngđịnh lý lấy mẫu ta đợc dãy các giá trị rời rạc.Thực hiện việc lợng tử hoá biên độ của tín hiệu tơng tự, là biến dãy các giá trị rời rạc bất kỳ đó thành dãy các giá trị nguyên x(k) bằng cách hết sức đơn giản là quy trò các giá trị đó. Tuy nhiên, phải xác định đợc mức quy tròn x(giá trị này gọi là mức lợng tử hoá), điều này sẽ gây ra sai số lợng tử hoá , tất nhiên ta có thể hạn chế sai số này một Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm4 Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cnttcách tối thiểu là tăng tần số lấy mẫu. Số mẫu càng lớn thì sai số càng nhỏ, điều này thể hiện qua số bit đầu ra củ bộ chuyển đổi, ngời ta dựa vào tham số này để đánh giá chất lọng chuyển đổi cũng nh độ trung thực của tín hiệu khôi phục.Công thức lợng tử hoá: }{5.0).(.)( += tkxkx(5). Với: E là phần nguyên.VD: Ta có các giá trị rời rạc sau khi lấy mẫu tín hiệu nh sau:Giá trị rời rạc sau khi lấy mẫuX(k. t)Giá trị sau khi quy tròn11.7 1210.3 1013.8 1418.2 1822.6 2324.9 2514.1 14Bảng 1. Gía trị rời rạc sau khi lấy mẫu và sau khi quy tròn Sau khi thực hiện xong việc lợng tử hoá từ các tín hiệu rời rạc, ta thực hiện việc mã hoá tín hiệu số. Trớc hết, để tiến hành mã hoá tín hiệu theo mã nhị phân thì cần phải xem tín hiệu cần số từ mã tối thiểu là bao nhiêu, để có dợc điều này thì phải dựa vào giá trị lớn nhất của mẫu.Với con số thập phân, nếu sử dụng 4 con số hập phân để viết 1 con số thập phân thì phải thoả mãn điều kiện:310< số thập phân < 410 Tơng tự với số nhị phân: nkxn2|)(|max12 <<(6). Nh vậy, số bit cần thiết để thoã mã hoá là n bit. Chẳng hạn:5225|)(|max2 <=< kxn Số bit trong mỗi từ mã là 5 bit. Vậy ta có công thức để xác định số bit là: 22n.log|x(k)|max2log221)log(n<< Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm5 Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cntt suy ra: 1)|x(k)|max2E.(logn +=. (7). Ngoài ra, nếu con số biểu diễn là các con số đại số thì còn có cả số âmvà số dơng cho nên trong từ mã còn có thêm một bit nữa là bit dấu để phân biệt số âm và số dơng .Trên cơ sở đó ta thực hiện mã hoá các giá trị trên :x(0.t) = (12)10= 01100x(1.t) = (10)10 = 01010x(2.t) = (14)10 = 01110x(3.t) = (18)10 = 10010x(4.t) = (23)10 = 10111x(5.t) = (25)10 = 11001x(6.t) = (14)10 = 01110 Để đánh giá chất lợng chuyển đổi nghĩa là độ trung thực của tín hiệu khôi phục ngời ta xác định sai số lợng tử cực đại:- Sai số lợng tử cực đại:2/x- Sai sốlợng tử càng nhỏthì độ trung thực của tín hiệu sau khi khôi phục càng cao Nh vậy, sau khi tín hiệu tơng tự đợc lấy mẫu (rời rạc hoá thời gian) và mã hoá (lợng tử hoá về biên độ) nó chuyển thành tín hiệu số này là các giá trị rời rạc đó. Cách biểu diễn theo hệ thập phân thờng dùng để chỉ thị số đo, còn tr-ờng hợp mạch biến đổi AD là các thiết bị số thì thờng dùng hệ cơ số 2 (mã nhị phân) để biểu diễn tín hiệu số. Gỉa sử gọi tín hiệu tơng tự là )(USAA, tín hiệu số là )DD(US,DS đợc biểu diễn dới dạng mã nhị phân nh sau:0.20b .2n22nb1n.21nbDS +++=(8). Trong đó, các hệ số 0=kb hoặc bằng 1 (với k=0 đến k=n-1) và đợc gọi là bit (binary digit). Trong đó, bit có trọng lợng lớn nhất ở bên trái và bit có trọng lợng nhỏ nhất ở bên phải.ở đây 0b là bit có trọng lợng nhỏ nhất.Nh vậy, với một mạch biến đổi có N bit nghĩa là có N số hạng trong dãy mã nhị phân thì mỗi nấc trên hình chiếm một giá trị:1N2AmUUxLSB== (9). Trong đó: - AmU là giá trị cực đại cho phép của diện áp tơng tự đầu vào ADC -x là mức điện tử 2.các tham số cơ bản đặc trng cho chuyển đổi tơng tự số Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm6 Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cntt + Dải biến đổi của điện áp tơng tựu đầu vào: Là khoảng điện áp mà bộ chuyển đổi AD có thể thực hiện chuyển đổi đợc. Khoảng điện áp đó có thể lấy các giá trị số từ 0 đến một số dơng hoặc âm nào đó. Số các số hạng của mã số của đầu ra (số bit trong mã nhị phân) tơng ứng với dải biến đổi của điện áp vào cho biết mức chính xác của phép chuyển đổi. Ví dụ: Một ADC có số bit ở đầu ra N=12, nghĩa là một từ mã có 12 con số nhị phân thì ADC có thể phân biệt đuợc 122=4096 mức điện áp trong dải biến đổi điện áp vào của nó. Độ phân biệt của một ADC đợc ký hiệu là Q (đ-ợc xác định theo công thức (4) ở trên). Nh vạy, ta có thể ngầm hiểu số bit N để đặc trng cho độ chính xác. Tuy nhiên, ngoài số bit đặc trng cho độ chính xác của bộ chuyển đổi trong thực tế liên quan đến độ chính xác của ADC còn có những tham số khác nh: Sai số lệch 0, sai số đơn điệu, sai số khuyếch đạiHình 2. đặc tyuến lý tởng và thực của bộ chuyển đổi ADC Nh vậy, so sánh hai đờng đặt tuyến truyền đạt lý tởng của ADC là một đ-ờng bậc thang đều và có độ dốc trung bình bằng 1. Đờng đặc tuyến thực có sai số lệch không và là một hình bậc thang không đều do ảnh hởng của sai số khuyếch đại, của méo phi tuyến và sai số đơn điệu. Trong đó, sai số khuyếch đại là sai số giữa độ dốc trung bình của đờng đặc tuyến thực với độ dốc trung bình của đờng đặc tuyến lý tởng. Sai số phi tuyến đợc đặc trng bởi sự thay đổi đọ dốc đờng trung bình của đạc tuyến thực trong dải biến đổi của điện áp vào. Sai số này làm cho đặc tuyếnchuyển đổi có dạng hình bậc thang không đều. Cuối cùng, sai số đơn điệu thực chất cũng do tính phi tuyến của đờng đặc tính biến đổi gây ra. 3.Cấu tạo, sơ đồ khối và nguyên tắc làm việc của ADC Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm7Lý tưởngThựcMéo phi tuyếnSai số khuếch đạiSai số đơn điệuSai số lệch không000001010011100101110111 UAUAUAUAUMDUĐồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cntt (ADC Composition, Diagram and Working Principle)3.1 cấu tạo, sơ đố khối (Diagram and Composition) hình 3.sơ đồ khối minh hoạ nguyên tắc làm việc của ADC Nh vậy, một bộ chuyển đổi bao gồm có: Mạch lấy mẫu tín hiệu, mạch l-ợng tử hoá tín hiệu và mạch mã hoá tín hiệu. 3.2. Nguyên tắc làm việc của ADC (ADC Working Principle) Trớc hết, mạch láy mẫu tín hiệu tơng tự tại các thời điểm khác nhau đều và cách đều nhau (rời rạc hoá tín hiệu về mặt thòi gian), giữ cho biên độ điện áp tại các thời điểm lấy mẫu không đổi trong quá trình chuyển đổi tiếp theo. Tín hiệu ra mạch lấy mẫu đợc đa tới mạch lợng tử hoá để thực hiện làm tròn với biên độ chính xác: 2x. Sau mạch lợng tử hoá là mạch mã hoá. Trong mạch mã hoá, kết quả lợng tử hoá đợc sắp xếp lại theo một quy luật nhất định phụ thuộc vào loại mã yêu cẩutên đầu ra của bộ chuyển đổi.4. phân loại chuyển đổi tơng tự-số ADC . Có nhiều cách phân loại chuyển đổi tơng tự-số ADC , tuy nhiên chủ yếu phân loại theo quá trình chuyển đổi về mặt thời gian theo cách phân loại này có 4 phơng pháp biến đổi AD nh sau: a.Phơng pháp chuyển đổi song song: Trong phơng pháp nàytín hiệu đợc so sánh cùng một lúc với nnhiều giá trị chuẩn. Do đó tất cả các bit đợc xác định đồng thời và đa đến đầu ra. b.Biến đổi theo mã đếm: ở đây, quá trình so sánh đợc thực hiện lần lợt từng bớc theo quy luật của mã đếm. Kết quả chuyển đổi đợc xác định bằng cách đếm số lợng giá trị chuẩn có thể chứa đợc trong giá trị tín hiệu tơng tự cần chuyển đổi. c. Biến đỏi nối tiếp theo mã nhị phân: Qúa trình so sánh đựoc thực hiện lần lợt từng bớc theo quy luật mã nhị phân. Các đơn vị chuản dùng để so sánh lấy các giá trị giảm dần, do đó các bit đợc xác định lần lợt từng bit có nghĩa lớn nhất đến bit nhỏ nhất. d. Biến đổi song-song nối tiếp kết hợp: Trong phơng pháp này mỗi bớc so sánhcó thể đợc xác định đợc tối thiểu là 2 bit đồng thời.Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm8Mạch lấyMẫuADCLượng tử hoáMã hoá Bộ tạo U tuyến tínhBộ so sánh 2Bộ tạo cửa thời gianBộ đếm xungBộ tạo xung đệmBộ điều khiểnBộ so sánh 1U0 + UxU0 2n2120Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cntt Nh vậy, có rất nhiều phơng pháp chuyển đổi, tuy nhiên các mạch thc tế làm việc theo nhiều phơng pháp khác nhau. Nhng về nguyên tắc chuyển đổi đều làm theo những phơng pháp trên. Trong quá trình thiết kế một hệ thống đo lờng và điều khiển bằng máy tính, hay một hệ thống đo lờng số nào đó tuỳ vào yêu cầucủa hệ thống nh tốc độ,độ chính xác vật t hiện có mà lựa chọn phơng pháp chuyển đổi khác nhau. Mỗi phơng pháp đều có u nhợc điểm khác nhau, chính vì vậy việc nghin cứu nguyên lý hoạt động , tính năng kỹ thuạt của từng phơng pháp cũng nh từng mạch cụ thể là nhiệm vụ của ng-ời thiết kế. Sau đây ta tìm hiểu từng phơng pháp chuyển đổi: 4.1. Bộ chuyển đổi ADC theo phơng pháp tích phân một sờn dốc (the Ramp type ADC).4.1.1. Sơ đồ khối : Hình 4. Sơ đồ khối phơng pháp tích phân một sờn dốcĐề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm9 Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cnttĐề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm10uU0 + UxU0tUSS1tUSS2tUxung cửaTUxung chuẩnUxung điểmtttHình 5 : Giản đồ thời gian [...]... suy UM Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm 0 17 t Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cntt Hình 14 Giản đồ thời gian 2 .các phơng pháp chuyển đổi số- tơng tự 2.1 .Chuyển đổi số-tơng tự bằng phơng pháp đấu điện trở R-2R Phơng pháp này đợc sử dụng rộng rãi nhất ở các bộ chuyển đổi DA Sự sắp xếp khá đặc biệt của các điện trở đã mang lại nhỡng u điểm nổi bật so với các phơng pháp khác Phần... ra, sai số của phép chuyển đổi này phụ thuộc vào độ chính xác, độ ổn định của điện áp mẫu và sai số cả các thiết bị so sánh Chơng 2 Chuyển đổi số - tơng tự DAC (The Digital to Analog Convertor) Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm 16 Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cntt Chuyển đổi số tơng tự (DAC) là một khâu không kém phần quan trọng trong một hệ thống đo lờng và điều khiển bằng... Lối vào Lối ra 1111111 000 0111111 001 0011111 010 0001111 011 0000111 100 0000011 101 0000001 110 0000000 111 Bit 1 Bit 2 Bit 3 Hình 10 sơ đồ nguyên lý phơng pháp chuyển đổi song song 4.3.2.Nguyên lý hoạt động Trong phơng pháp chuyển đổi này, tín hiệu tơng tự cần chuyển đổi UA cần chuyển đổi đợc đa đồng thời tới đầu vào cá bộ so sánh Điện áp chuẩn Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm. .. trong bộ chuyển đổi này còn có mạch chuyển đổi DAC có nhiệm vụ chuyển đổi số nhị phân thành thế tơng tự tơng ứng với độ lớn (Biên độ của tín hiệu tơng tự) với giá trị số đó Hiệu suất chuyển đổi của kỹ thuật này là chuyển đổi có độ phân giải cao, có thể làm việc trong thời gian rất ngắn hay tốc độ chuyển đổi cao Tuy nhiên, tốc độ chuyển đổi còn phụ thuộc vào các mạch nối dặc biệt là bộ DAC và bộ so... card ADC7 bit tần số fC = 15MHZ 4.4.Bộ chuyển đổi ADC theo phơng pháp xấp xỉ liên tiếp (The Successive-approximation type ADC) 4.4.1 sơ đồ khối cấu tạo Phơng pháp chuyển đổi xấp xỉ liên tiếp là phơng pháp phổ biến cho các kiểu ADC do tính năng tốc độ, độ chín xác và tính dễ thiết kế của nó Nó hoạt động nhờ việc so sánh thế đợc sinh ra với thế nối vào Một mạch dãy và một mạch chuyển đổi số-tơng tự ADC, ... ta còn phải biết tính năng đo lờng cũng nh độ chính xác của từng bộ chuyển đổi Vậy độ chính xác của bộ chuyển đổi sử dụng phơng pháp trên phụ thuộc vào các yếu tố gì ? * Để trả lời cho câu hỏi trên ta phải xem xet từng yếu tố tuỳ thuộc: Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm 11 Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cntt Các điện áp chuẩn U ch + Diện áp răng ca khong tuyến tính ... trong đo lờng và điều khiển Máy tính (computer) có cấu trúc do Phonnerman đề xuất bao gồm có khối xử lý trung tâm CPU (Center Processing Unit) có chức năng thực hiện Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm 20 Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cntt các chuỗi lệnh của chơng trình đã đợc ghi vào trong bộ nhớ, bộ nhớ M (Memory) lu trữ dữ liệu và các chơng trình Ngoài ra còn các cửa vào ra I/O... điều khiển số Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm Uch 18 Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cntt Hình 15 Sơ đồ nguyên lý ADC thang điện trở 2.2.2 Nguyên tắc hoạt động Sơ đồ trên mô tả nguyên tắc hoạt động của bộ chuyển đổi AD theo phơng pháp thang điẹn trở ở đầu vào của bbộ khuyếch đại thuật toán là một thang điện trở mà trị số của chúng phân bố theo mã nhị phân, các điện trở lân cận... Trớc hết để có thể kể đến sự hạn chế đáng kể khi sử dụng cổng song song vào mục đích đo lờng bởi vì ta phải đọc các gái trị số đã đợc biến đổi từ các giá trị ânlog Tuy nhiên, ta có thể giải quyết đợc bằng một vài thủ thuật trong phần cứng và phần mềm, cho dù có thể có những hạn chế Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm 25 Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật viên cntt Hình 18 Giao diện song song... (Receive Data), còn các đóng vai trò nh những tín hiêụ hỗ trợ khi trao đổi thông tin mà thôi Việc truyền tín hiệu trên chân ra RxD tuỳ thuộc vào đờng dẫn TxD Thông thờng, mức tín hiệu nằm trong khoảng giữa từ 12 đến +12v Các bit dữ liệu đợc gửi đảo lại Mức điện áp ra đối mức cao (high) nằm giữa 3v và -12v, múc thấp(low) nằm giữa 3v và +12v Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm 28 Đồ án . tự đầu vào ADC -x là mức điện tử 2 .các tham số cơ bản đặc trng cho chuyển đổi tơng tự số Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm6 Đồ. tính biến đổi gây ra. 3.Cấu tạo, sơ đồ khối và nguyên tắc làm việc của ADC Đề tài: các phơng pháp chuyển đổi ADC và DAC thực nghiệm7 Lý tưởngThựcMéo phi