Приведенные выше параметры характеризуют точность ЦАП -в определенных неизменных условиях эксплуатации. Для описания поведения ЦАП в условиях переменных внешних воздействующих факторов используют параметры, характеризующие стабильность ИС в этих условиях. К ним относятся температурные коэффициенты параметров и коэффициенты влияния нестабильности источников напряжения питания на параметры. В основном применяются температурные коэффициенты следующих параметров: нелинейности, дифференциальной нелинейности, выходной аналоговой величины в конечной точке ХП, напряжения смещения нуля на выходе, коэффициента преобразования. Используются также коэффициенты влияния нестабильности источников питания на перечисленные параметры.

Допустимое напряжение на выходе - это интервал значений напряжения, в пределах которого изменение выходного тока не превышает заданного значения. Аналогично ИС ЦАП с выходом по напряжению могут характеризоваться допустимым диапазоном тока на выходе.

2.3. ДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЦАП

В радиоэлектронной аппаратуре, ЭВМ, системах сбора и обработки данных ЦАП работают при непрерывно изменяющихся значениях кодов на входах. Понятно, что считывание информации с выхода ЦАП должно производиться после окончания всех переходных процессов в нем. Только в таком случае можно получить точ-

Рис 2 4 Выходной сигнал ЦАП

/ ~ тестимпутьс 2 - форма номинальною выходного импульса, - форма действительного выходного

ность, на которую рассчитан ЦАП, и быстродействие системы или аппаратуры определяется временем переходных процессов ЦАП, его быстродействием По этой причине динамические параметры ЦАП во многом определяют производительность обработки информации.

Время установления выходного сигнала - время от момента изменения кода на входах ЦАП до момента, когда значение выходной аналоговой величины отличается от установившегося на заданную величину (рис. 2.4). В зависимости от типа ЦАП это может быть время установления выходного тока /,, или время установления выходного напряжения ty. В большинстве случаев приводится время установления при скачкообразном изменении входного кода от минимального до максимального значения или наоборот, когда выходная аналоговая величина отличается от установившегося значения не более 0,5 ЕМР в ту или другую сторону. Отсчет времени обычно ведется от момента достижения входным уровнем 0,5 амплитуды. На рис. 2.4 - это интервал времени t\ от момента достижения половины амплитуды логического уровня до момента, когда кривая выходного сигнала в последний раз пересекает одну из границ зоны, ограниченной xj, -0,5 ЕМР и , + 0,5 ЕМР. Изменение входного кода может быть и в интервале других значений, а точность достижения выходным сигналом установившегося значения может выбираться из соображений необходимой точности ЦАП.

Время задержки распространения - время от момента достижения входным уровнем половины амплитуды до момента достижения выходной аналоговой величиной половины установившегося значения (время /а на рис. 2.4). Наряду с этим параметром может использоваться время задержки - время от момента изменения кода до момента, когда выходная аналоговая величина достигает 0,1 установившегося значения

Время нарастания - время, за которое выходная аналоговая величина изменяется от 0,1 до 0,9 установившегося значения (время ti на рис. 2.4).

Скорость нарастания-отношение приращения аналоговой выходной величины ко времени tt, за которое произошло это приращение.

Время переключения - время от момента изменения входного кода до момента достижения выходной аналоговой величины 0,9 установившегося значения.

К динамическим характеристикам можно отнести и импульсные помехи, возникающие на выходе ЦАП при его работе в режиме непрерывной смены значений входного кода Это выбросы (всплески или провалы) выходного си1нала в момент изменения значения входного кода Критерием выброса является величина колебательной энергии, пропорциональной площади выброса с учетом «знака» площадей полуволн [18] Часто выброс характеризуется амплитудой и длительностью

Причиной возникновения выбросов является несовпадение во времени моментов переключения отдельных разрядов, вследствие чего в некоторый момент времени оказывается выключенным или включенным число разрядов, не соответствующее входному коду Считается, что самая неблагодриятная ситуация с этой точки зрения

возникает при изменении входного кода, когда переключается максимальное число разрядов, например при изменении кода от 0,1 I до 10 О В этом случае выброс может достигать половины максимальной выходной аналоговой величины Его амплитуда может быгь любой полярности в зависимости от опережения или запазды вания включения старшего разряда относительно выключения младших разрядов

2.4 СТАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ АЦП

Наибольший интерес представляют статические параметры АЦП, характеризующие их точностные характеристики. Ниже рассмотрены основные статические параметры параллельных АЦП.

Число разрядов, или разрядность АЦП, как уже говорилось выше,- это округленный до целого числа двоичный логарифм номинального числа значений выходного кода fe = loq2iV, N - число значений выходного кода. Для правильно работающего параллельного АЦП (см. рис. 1.5) число значений выходного кода соответствует числу компараторов АЦП плюс код 000...0.

При подаче на вход АЦП линейно изменяющегося напряжения на выходе АЦП наблюдается последовательное изменение кодов. Зависимость между значениями входного аналогового напряжения и выходного кода называется характеристикой преобразования АЦП. Характеристика преобразования АЦП, как и для ЦАП, может быть определена в виде таблиц, графиков или формул. Характеристика преобразования АЦП описывается рядом параметров. Точки на оси абсцисс соответствуют напряжениям межкодовых переходов. Под напряжением межкодового перехода понимается такое входное аналоговое напряжение, статистические вероятности преобразования которого в заданное и предшествующее заданному значению выходного кода равны. Для идеального АЦП напряжения межкодовых переходов соответствуют опорным напряжениям, формируемым делителем опорных напряжений. На рис. 2.5 показана характеристика преобразования однополярного АЦП, для которого опорное напряжение Uf,pf.f равно нулю. Разность значений напряжений заданного и следующего за ним межкодового переходов определяет uiae квантования ХП АЦП и разность входных напряжений АЦП, в которой значение кода на выходе сохраняется. Для того чтобы прямая, проведенная через точки, соответствующие опорным напряжениям (УкЕР! и tRFpa, прошла через центры всех ступеней ХП идеального

Код се I

77?...

Рис 2 5 Характеристика преобразования идеального АЦП (I) » прямая, проведенная через центры ступеней ХП (2)