Дифференциальная нелинейность
Cтраница 3
Дифференциальная нелинейность 8Л даф характеризует идентичность соседних приращений сигнала. Ее определяют как минимальную разность погрешности нелинейности двух соседних квантов в выходном сигнале. Значение дифференциальной нелинейности не должно превышать удвоенное значение погрешности нелинейности. Если значение 5лдиф больше единицы МЗР, то преобразователь считается немонотонным, т.е. на его выходе выходной сигнал не может наращиваться равномерно при равномерном возрастании входного кода. [31]
На аналоговые КМОП ключи можно подавать двухполярный сигнал, следовательно, результат перемножения на КМОП ПЦАП можно определить в любом из четырех квадрантов. Он имеет дифференциальную нелинейность не более 1 % от полной шкалы при времени tycT не более 5 мкс. [32]
 |
Переходная характеристика АЦ-пре-образователя с ошибками линейности. [33] |
Эта величина за вычетом ошибки квантования 1 / 2 ULSB представляет суммарную нелинейность. Она составляет дробные доли от ULSB - В примере, который иллюстрируется рис. 24.21, она равна 1 / 2 и В. Другой мерой ошибки линейности является дифференциальная нелинейность. Она указывает, насколько ширина отдельной ступеньки отличается от заданного значения ULSB - Если эта ошибка превышает ULSB, то при измерении некоторые числа могут быть пропущены. При еще больших погрешностях число Z при увеличении входного напряжения может даже убывать. [34]
Дифференциальная нелинейность определяется отклонением действительных ступеней квантования от их среднего значения, т.е. от МЗР. Это означает, что при изменении входного сигнала на единицу, его выходной сигнал меняет свое значение на величину МЗР. Для ЦАП обычно указывается значение дифференциальной нелинейности для точки, где это значение по абсолютной величине максимально. Дифференциальная нелинейность Ала также выражается в долях МЗР или в процентах от значения аналоговой величины в конечной точке ХП или в процентах от полной шкалы. Допустимым значением дифференциальной нелинейности считается 1 / 2 МЗР. [35]
Под напряжением межкодового перехода понимается такое входное аналоговое напряжение, статистические вероятности преобразования которого в заданное и предшествующее заданному значению выходного кода равны. Разность значений напряжений заданного и следующего за ним межкодового переходов определяет шаг квантования ХП. Несоответствие номинальной и действительной характеристик преобразования определяет точностные параметры АЦП: напряжение смещения нуля, отклонение коэффициента преобразования от номинального значения, нелинейность, дифференциальную нелинейность, монотонность ХП. [36]
Дифференциальная нелинейность определяется отклонением действительных ступеней квантования от их среднего значения, т.е. от МЗР. Это означает, что при изменении входного сигнала на единицу, его выходной сигнал меняет свое значение на величину МЗР. Для ЦАП обычно указывается значение дифференциальной нелинейности для точки, где это значение по абсолютной величине максимально. Дифференциальная нелинейность Ала также выражается в долях МЗР или в процентах от значения аналоговой величины в конечной точке ХП или в процентах от полной шкалы. Допустимым значением дифференциальной нелинейности считается 1 / 2 МЗР. [37]
 |
Схема измерения времени установления выходного сигнала ЦАП. [38] |
После чего эти схемы подключаются и устанавливаются номинальные значения выходного напряжения в конечных точках ХП. Далее на вход измеряемого ЦАП от генератора кода последовательно подаются коды, соответствующие проверяемым точкам, и измеряется полученная выходная величина. Отклонение ее от номинальных значений, соответствующих этим точкам, пропорционально нелинейности. Класс точности цифрового прибора выбирается, исходя из требований обеспечения точности измерения нелинейности и дифференциальной нелинейности. В качестве измерительного прибора рекомендуется применять приборы, с малой нелинейностью. [39]
Дифференциальная нелинейность определяется отклонением действительных ступеней квантования от их среднего значения, т.е. от МЗР. Это означает, что при изменении входного сигнала на единицу, его выходной сигнал меняет свое значение на величину МЗР. Для ЦАП обычно указывается значение дифференциальной нелинейности для точки, где это значение по абсолютной величине максимально. Дифференциальная нелинейность Ала также выражается в долях МЗР или в процентах от значения аналоговой величины в конечной точке ХП или в процентах от полной шкалы. Допустимым значением дифференциальной нелинейности считается 1 / 2 МЗР. [40]
 |
Схема измерения параметров ХП АЦП. [41] |
При последовательном изменении кода ЦАП контролируется его совпадение с выходным кодом АЦП. Но из-за низкой разрешающей способности этот метод применяется только для оценки работоспособности АЦП. В начальный момент времени счетчики 1 и 2 установлены в нуль, а счетчик 3 - в единицу. После запуска генератора первый и второй счетчики подсчитывают число поступающих импульсов, что приводит к изменению выходных напряжений опорного и вспомогательного ЦАП. Поскольку число разрядов опорного ЦАП больше числа разрядов измеряемого АЦП, напряжение на входе АЦП меняется относительно плавно. После некоторого числа импульсов напряжение опорного ЦАП станет равным первому уровню квантования АЦП и на его выходе появится код, равный значению кода третьего счетчика. В этот момент цифровой компаратор выдает сигнал АВ, который останавливает генератор. Число импульсов, зафиксированное в данный момент вторым счетчиком, будет пропорционально напряжению смещения нуля. После чего второй счетчик устанавливается в нуль, а третий - увеличивает свой код на единицу. Через определенное число импульсов напряжение опорного ЦАП станет равным второму уровню квантования и коды на входах цифрового компаратора опять совпадут, что остановит генератор. Число импульсов, зафиксированное в данный момент вторым счетчиком, пропорционально ступени квантования, а отклонение его от номинального значения - дифференциальной нелинейности. С помощью вспомогательного ЦАП это число преобразуется в напряжение, и компараторами проверяется, не выходит ли оно за допустимые пределы. Таким образом, по окончании цикла работы устройства будут проверены дифференциальная нелинейность и отсутствие пропуска кодов. Если опорный ЦАП имеет значительно меньшую нелинейность, чем измеряемый АЦП, то при помощи данного метода можно определить и нелинейность ХП АЦП. Для этого необходимо зафиксировать результаты подсчета импульсов счетчика 1 в моменты появления нового кода на выходе измеряемого АЦП и произвести соответствующий расчет. [42]
При последовательном изменении кода ЦАП контролируется его совпадение с выходным кодом АЦП. Но из-за низкой разрешающей способности этот метод применяется только для оценки работоспособности АЦП. В начальный момент времени счетчики 1 и 2 установлены в нуль, а счетчик 3 - в единицу. После запуска генератора первый и второй счетчики подсчитывают число поступающих импульсов, что приводит к изменению выходных напряжений опорного и вспомогательного ЦАП. Поскольку число разрядов опорного ЦАП больше числа разрядов измеряемого АЦП, напряжение на входе АЦП меняется относительно плавно. После некоторого числа импульсов напряжение опорного ЦАП станет равным первому уровню квантования АЦП и на его выходе появится код, равный значению кода третьего счетчика. В этот момент цифровой компаратор выдает сигнал АВ, который останавливает генератор. Число импульсов, зафиксированное в данный момент вторым счетчиком, будет пропорционально напряжению смещения нуля. После чего второй счетчик устанавливается в нуль, а третий - увеличивает свой код на единицу. Через определенное число импульсов напряжение опорного ЦАП станет равным второму уровню квантования и коды на входах цифрового компаратора опять совпадут, что остановит генератор. Число импульсов, зафиксированное в данный момент вторым счетчиком, пропорционально ступени квантования, а отклонение его от номинального значения - дифференциальной нелинейности. С помощью вспомогательного ЦАП это число преобразуется в напряжение, и компараторами проверяется, не выходит ли оно за допустимые пределы. Таким образом, по окончании цикла работы устройства будут проверены дифференциальная нелинейность и отсутствие пропуска кодов. Если опорный ЦАП имеет значительно меньшую нелинейность, чем измеряемый АЦП, то при помощи данного метода можно определить и нелинейность ХП АЦП. Для этого необходимо зафиксировать результаты подсчета импульсов счетчика 1 в моменты появления нового кода на выходе измеряемого АЦП и произвести соответствующий расчет. [43]
Страницы: 1 2 3