Автоматизация сбора и первичной обработки информации

46 max c max 2 n dU U dt t  , где max dU dt – скорость изменения сигнала на входе АЦП; max U  максимальное значение амплитуды сигнала, определяемое входным диапазоном рассматриваемого АЦП. Покажем на примере необходимость включения УВХ в состав УСД, измеряющего сигнал ( ) sin(2 ) U t A ft   . Пусть 8 n  , c 100 t  мкс (т.е. АЦП среднего быстродействия), 2 cos(2 ) dU fA ft dt    , а max 2 dU fA dt   . Полагая, что max 2 U A  , получим: max c 2 2 2 n A fA f t     8 6 c 1 1 12.4 2 2 100 10 3.14 n t        Гц. Результат – очень малое max f , что очень резко снижает диапазон применения АЦП. Можно обойти эту трудность, применяя УВХ с суммарным временем захвата и апертурным временем a t = 200 нс, тогда max 8 9 1 6.217 2 200 10 3.14 f       КГц, т.е. применение УВХ дает быстродействие почти на три порядка выше, что при необходимости позволяет либо поднять точность преобразования, либо увеличить число каналов УСД. Функциональная схема УВХ представлена на рис. 3.33. Аналоговый ключ Согласующее устройство Импульс захвата U вых U вх Рис. 3.33 Рассмотрим назначение и предъявляемые требования к элементам схемы УВХ, опираясь на эквивалентные схемы устройства, которые изображены на рис. 3.34. а б Рис. 3.34 Время захвата УВХ определяется скоростью заряда конденсатора при замкнутом аналоговом ключе (рис. 3.34, а ) и определяется выражением:   захв вых замк дин 1 С ln t R R     , где вых R – выходное сопротивление предыдущего звена УСД; замк R – сопротивление замкнутого ключа; С – емкость конденсатора; дин  – допустимая приведенная динамическая погрешность запоминания на конденсаторе значения сигнала в момент захвата его значения. Возможность увеличения этой погрешности позволяет уменьшать время захвата выборки сигнала, которое снижается также при уменьшении величин всех элементов схемы (рис. 3.34, а ). R замк R вых С R разомк R вых R вых СУ R с Ток утечки