ADC KIỂU TÍCH PHÂN HAI SƯỜN DỐC

Mạch làm việc theo hai bước:

1. Bước 1: Xử lý tín hiệu Analog U x:+ Khối điều khiển logic phát tín hiệu điều khiển B để khóa K đóng sang vị trí 1.+ Lúc này, mạch tích phân OA1 sẽ tích phân tín hiệu điện áp U x được chuyển đến trong khoảng thời gian xác định trước t 1. * Khoảng thời gian t 1này được xác định bởi bộ đếm No1 theo công thức sau:

t 1=n1T

với: n1: số xung nhịp xác định bởi bộ đếm thời gian tích phân No1. T : chu kỳ phát xung thạch anh (chu kỳ lấy mẫu dữ liệu).

a. Trong khoảng thời gian 0→t1:+ Tín hiệu điều khiển logic A = 0 nên cổng AND đóng, các xung từ khối phát xung thạch anh bị chặn không tới được bộ đếm No2.+ Trong khoảng thời gian này ta có:

U c ( t )=−1RC∫0

t1

U xdt=−U x

RCt 1=

−U x

τn1T

+ Giả sử: U x>0→U c sẽ thay đổi tuyến tính như đồ thị sau:

b. Tại thởi điểm t 1:+ Tới thời điểm t 1, tín hiệu logic D đổi trạng thái làm dừng bộ đếm No1.+ Do đó, các tín hiệu A, B cũng đều đổi trạng thái: * A = 1, làm mở cổng AND. * B điều khiển làm khóa K đóng sang vị trí 2.

2. Bước 2: Xác định các giá trị số:

1

ADC KIỂU TÍCH PHÂN HAI SƯỜN DỐC

+ Bây giờ mạch tích phân OA1tích phân điện áp chuẩn đã được xác định U o(ngược dấu với U x).+ Đồng thời bộ đếm No2 bắt đầu đếm các xung đến từ khối phát xung thạch anh.+ Lúc này ta có: Điện áp U c sẽ tuyến tính theo quan hệ sau:

uc (t> t1 )=−1RC

∫t1

t

U odt+U c (t 1 )=U o

τ( t−t1 )−

U x

τt 1 , τ=RC

+ Tới thời điểm t=t 2, khi U c (t 2)=0 thì tín hiệu logic ở đầu ra mạch so sánh OA2 sẽ đổi trạng thái: từ logic 1 sang logic 0 làm cho cổng AND đóng, dãy xung thạch anh bị chặn.+ Bây giờ, ADC hoàn thành việc biến đổi. Ta có:

U c (t 2)=0↔U o

τ(t2−t1 )−

U x

τt 1=0↔t 2−t 1=

U x

τt 1 .

τUo

=U x

U o

t 1

Từ đó ta có:

t x=t 2−t 1=t1U o

U x=n1T

U o

U x

+ Bộ đếm No2 đếm dãy xung thạch anh đi tới trong khoảng thời gian t x với chu kỳ T.

Do đó, số N biểu diễn dưới dạng mã nhị phân ở cửa ra bộ đếm No2 sẽ là:

N=t xT

=n1

U 0

U x

2