РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕГРИРУЮЩЕГО АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ 

Ашанин Василий Николаевич, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой электроэнергетики и электротехники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: eltech@pnzgu.ru
Коротков Алексей Александрович, инженер-конструктор II категории, Научно-исследовательский институт электронно-механических приборов (Россия, г. Пенза, ул. Каракозова, 44); аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: lexifer@mail.ru 

681.325.3 

DOI

10.21685/2072-3059-2020-2-5 

Актуальность и цели. Технологический прорыв в области интегральной электроники обеспечивает производство датчиковой аппаратуры с высокими метрологическими характеристиками, расширение их динамического диапазона преобразования, что, в свою очередь, делает актуальной задачу совершенствования вторичных измерительных преобразователей информации. В связи с этим в работе решается задача повышения точности интегрирующего аналого-цифрового преобразователя напряжения с промежуточным преобразованием в интервал времени.
Материалы и методы. Подробно описан алгоритм работы интегрирующего аналого-цифрового преобразования напряжения в интервал времени, обеспечивающий повышение точности преобразования за счет компенсации погрешности от краевых эффектов. Для разработки имитационной модели, подтверждающей корректность функционирования алгоритма, была использована программная среда NI Multisim 12.0.
Результаты. Разработана имитационная модель интегрирующего аналого-цифрового преобразователя напряжения в интервал времени. Приведено аналитическое описание реализации алгоритма, а также описание имитационной модели, реализующей алгоритм. Полученные результаты исследования линейности функции преобразования предлагаемого устройства подтверждают корректность функционирования алгоритма.
Выводы. Разработанная в программной среде NI Multisim имитационная модель, реализующая алгоритм интегрирующего аналого-цифрового преобразователя напряжения в интервал времени, показала высокую линейность преобразования. При заданных параметрах аналоговых узлов, стремящихся к идеальным, погрешность линейности функции преобразования отсутствует. 

Ключевые слова

интегрирующий аналого-цифровой преобразователь напряжения в интервал времени, аналоговый интегратор, погрешность от краевых эффектов, время-импульсная модуляция, имитационная модель 

 Скачать статью в формате PDF

1. Ашанин, В. Н. ΣΔ-АЦП: основы теории и проектирование : монография / В. Н. Ашанин, Б. В. Чувыкин, Э. К. Шахов. – Пенза : Инф.-изд. центр ПензГУ, 2009. – 188 с.
2. Ашанин, В. Н. Теория интегрирующего аналого-цифрового преобразования : монография / В. Н. Ашанин, Б. В. Чувыкин, Э. К. Шахов. – Пенза : Инф.-изд. центр ПензГУ, 2009. – 214 с.
3. Ashanin, V. N. Development of Engineering Application for a Choice of Data Converters with Sigma Delta Architecture / V. N. Ashanin, B. V. Chuvykin, A. A. Korotkov, I. A. Sidorova // Selected, peer reviewed papers from the 2015 The 5th International Workshop on Computer Science and Engineering-Information Processing and Control Engineering (WCSE 2015-IPCE), (Russia, Moscow, April 15–17, 2015). – Moscow, 2015. – P. 251–254.
4. Шлыков, Г. П. Характеристики измерительных и сигнальных аналого-цифровых преобразователей / Г. П. Шлыков // Цифровая информационно-измерительная техника : межвуз. сб. науч. тр. – Вып. 11. – Пенза : Изд-во Пенз. политехн. ин-та, 1981. – С. 26–29.
5. Ашанин, В. Н. Особенности оценки погрешности измерения преобразователей информации с передискретизацией сигнала / В. Н. Ашанин, Б. В. Чувыкин // Современные информационные технологии : сб. ст. Междунар. науч.-техн. конф. – Вып. 10. – Пенза : ПГТА, 2009. – С. 10–11.
6. Ашанин, В. Н. Метод определения длительности переходного процесса в ΣΔ-АЦП с однобитным Δ-модулятором высокого порядка / В. Н. Ашанин, Б. В. Чувыкин, Р. Г. Тер-Аракелян // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2010. – № 3 (15). – С. 70–81.
7. Ашанин, В. Н. Преобразователь напряжения во временной интервал / В. Н. Ашанин, В. С. Гутников // Приборы и системы управления. – 1982. – № 9. – С. 31–32.