Texas Instruments Application Report SBAA042 "Кодовые схемы, используемые в аналогово-цифровых преобразователях" (перевод)


Взаимные преобразования кодов

АЦП и ЦАПы используют самые разнообразные кодировки и отдельные микросхемы часто предоставляют возможность выбора среди нескольких доступных кодовых схем. Тем не менее, притом что в промышленности находят применение все варианты, в конкретной модели преобразователя нужная кодировка может отсутствовать. Эта ситуация не создаёт никаких проблем, так как преобразования между различными кодировками выполняются очень просто, пока они проводятся из биполярной в биполянрую или из униполярной в униполярную. Для любого преобразования достаточно нескольких цифровых инверторов, но в некоторых случаях можно использовать аналоговые компоненты [*4]. Следующие секции группируются в зависимости от вида выполняемого преобразования.


Инверсия всех битов


USB <-> CSB
BOB <-> COB
BTC <-> CTC

CSB является простой инверсией кодировки USB (дополнение до единицы). Также можно выполнить преобразование BOB в COB и BTC в CTC. Взаимные преобразования кодировок униполярных сигналов возможны только цифровым способом. Для биполярных сигналов, кроме того, возможно использование аналоговых компонентов.

Преобразование биполярных кодов аналоговым способом требует одного операционного усилителя, включённого в режиме инвертирующего усилителя с единичным коэффициентом усиления (см. рис. 2). Это ОУ может использоваться в качестве входного буфера для АЦП или выходного для ЦАПа. Некоторые схемы выборки и хранения, например SHC5320, допускают включение с коэффициентом усиления -1, позволяя тем самым с лёгкостью выполнять такие преобразования. Следует помнить, что аналоговый сигнал необходимо суммировать с +VLSB или –VLSB.

Аналоговые преобразования биполярных сигналов достаточно очевидны. Для цифровой конверсии униполярных и биполярных сигналов каждая линия данных должна проходить через отдельный инвертор (см. рис. 1).

АЦП ADC603 и ADC614 позволяют с помощью вывода "выходной инвертор" выбирать BTC или CTC кодировку.


Рисунок 1. Инверсия всех разрядов
Рисунок 1. Инверсия всех разрядов

Рисунок 2. Аналоговая инверсия сигнала
Рисунок 2. Аналоговая инверсия сигнала


Инверсия старшего значащего разряда (MSB)


BOB <-> BTC
COB <-> CTC

Превращение BOB в BTC или COB в CTC требует гораздо меньше компонентов. Чтобы выполнить такие (или обратные) преобразования достаточно инвертировать знаковый разряд (MSB) (см. рис. 3).


Рисунок 3. Инверсия старшего разряда (MSB)
Рисунок 3. Инверсия старшего разряда (MSB)

16-разрядный АЦП PCM78 фирмы Burr-Brown, разработанный для задач звуковоспроизведения, позволяет выбрать схему BOB или BTC, используя вывод "BOB/BTC select". Внутренний инвертор старшего значащего разряда и, соответственно, выбор кодировки управляется логическим уровнем на этом выводе.


Инверсия всех разрядов, кроме знакового (MSB)


BOB <-> CTC
BTC <-> COB

Преобразование BOB в CTC и BTC в COB требует инверсии всех разрядов кроме знакового, т.е. инвертор на каждой линии данных за исключением самой старшей (см. рис. 4).


Рисунок 4. Инверсия всех разрядов, кроме MSB
Рисунок 4. Инверсия всех разрядов, кроме MSB

ПредпросмотрВложениеРазмер
ti_sbaa042_html.zip36.77 КБ