Vref на схеме что это

1.4. Аналоговая земля (angnd) и опорное напряжение (Vref)

Уровни опорного напряжения сильно влияют на абсолютную точность преобразования. По этой причине, мы рекомендуем, чтобы Вы присоединили контакт ANGND к контакту Vss, используя, по возможности, провод наименьшей длины.

В “шумной” среде, мы настоятельно рекомендуем использование отдельной цепи аналоговой земли, которая соединяется с Vss в одной точке, как можно ближе к источнику. Между Vref и ANGND должны использоваться блокировочные конденсаторы. Уровень ANGND должен быть не больше 0.1 В относительно Vss. Источник опорного напряжения (Vref) должен быть стабильным и использоваться только для АЦП. Напряжение Vref должно быть в пределах от 4.0 до 5.5 В и источник должен поддерживать ток до 5 мА.

Большие отрицательные выбросы тока на контакте ANGND, относительно Vss, могут вывести аналоговую схему из строя — это — дополнительная причина для тщательного заземления ANGND.

Опорное аналоговое напряжение (Vref) — положительное напряжение, с которым сравниваются все каналы АЦП. Это напряжение также используется портом 0, если АЦП не используется. Если не требуется высокая точность, контакт Vref может быть соединен с контактом Vсс. Если точность очень важна, источник Vref должен быть очень стабильным. Один из способов повышения стабильности — с помощью использования прецизионного источника питания или отдельного стабилизатора напряжения (обычно интегральной схемы). Эти устройства должны быть подключены к контактам ANGND и Vref.

1.5. Использование смешанных аналоговых и цифровых входов

Порт 0 может использоваться и для аналоговых и для цифровых входных сигналов одновременно. Однако, при чтении Порта 0 (чтение ячейки 0EH), некоторый шум может быть внесен в аналоговую схему. По этой причине, убедитесь ,что во время чтения Порта 0, аналогово-цифровое преобразование не выполняется.

1.6. Передаточная функция и источники ошибок ацп

Результат преобразования — 8- или 10-битное представления отношения входного напряжения к опорному напряжению. Чтобы вычислить результат 10-битного преобразования, используется следующая формула:

Результат = 1023 x (Vin — ANGND)/(VREF — ANGND)

Передаточная функция представляет собой ступенчатый график зависимости выходного кода от входного напряжения.

Для простых прикладных задач, достаточно знать абсолютную погрешность преобразователя. Однако, чем сложнее прикладная задача, тем важнее полностью понять работу преобразователя.

Для каждого 10-битного кода на выходе АЦП существует уникальный диапазон входных напряжений (обычно 1.5 мВ), который генерирует этот код.

Ошибки в процессе аналого-цифрового преобразования :

— ошибка нулевого смещения;

Все эти ошибки — ошибки передаточной функции, связанные с аналогово-цифровым преобразователем. Кроме того, источниками ошибок может быть следующее: температурные коэффициенты, изменения напряжения источника питания, качество конденсатора выборки, изоляция мультиплексора, соответствие «канал-канал», шум системы.

Достоинство абсолютной погрешности в том, что она описывает сумму всех отклонений между реальным процессом преобразования и идеальным преобразователем. Однако, в большинстве прикладных задач важны различные подкомпоненты ошибки.

Неизбежная ошибка следует из преобразования непрерывного напряжения к целому цифровому представлению. Эта ошибка называется ошибкой квантования и — всегда равна значению 0.5 LSB. Ошибка квантования — единственая ошибка, присутствующая в совершенном АЦП, и очевидно представленная в реальных преобразователях.

Передаточная функция для идеального 3-битного АЦП представлена как идеальная характеристика (см. рис. 6.4.). Обратите внимание что идеальная характеристика обладает следующими уникальными качествами:

— Первый переход кода происходит когда входное напряжение равно 0.5 LSB;

— Полномасштабный переход кода происходит когда входное напряжение равно Vref — 1.5 LSB

— дискретность кодов — точно один LSB.

Эти качества приводят к преобразованию в цифровую форму без ошибок нулевого смещения, без ошибок полномасштабности и без ошибок линейности.

Реальная характеристика гипотетического 3-битного преобразователя несовершенна. Когда идеальная характеристика накладывается на реальную характеристику, реальный преобразователь, как видно, проявляет ошибки в местах первых и последних переходов кода и в дискретности кода, как показано на рис.6.5. Отклонение первого перехода кода от идеального — это так наываемая ошибка нулевого смещения, а отклонение последнего перехода кода от идеального — полномасштабная ошибка.

Отклонение дискретности кода от идеальной приводит к двум типам ошибок: дифференциальная нелинейность и нелинейность.

Дифференциальная нелинейность — мера локальной ошибки дискретности кода, в то время как нелинейность — мера полной ошибки перехода кода.

Дифференциальная нелинейность — степень, с которой реальные дискретности кода отличаются от идеальной дискретности одного наименее значимого разряда. Это дает пользователю меру того, насколько может измениться входное напряжение, чтобы результат преобразования изменился на единицу.

Рис.6.4. Характеристика идеального аналогово-цифрового

Рис 6.5. Реальная и идеальная характеристики аналогово-цифрового преобразования

В 10-битном преобразователе, идеальная дискретность кода — 5 мВ (5.12 VREF/1024).То есть при изменении входного напряжения на 5 мВ, результат преобразования изменяется на единицу. Если определяется, что такой преобразователь имеет максимальную дифференциальную нелинейность 2 LSBs (10 мВ), тогда максимальная дискретность кода будет больше идеальной не больше чем на 10 мВ, то есть 15 мВ.

Реальная дискретность кода в преобразователе обычно изменяется от 2.5 мВ до 7.5 мВ.

Дифференциальная нелинейность и нелинейность определяются измерениями ошибок линейности на граничных участках характеристики. Для этого из реальной характеристики строят новую характеристику. Реальная характеристика транслируется и масштабируется, чтобы по возможности устранить ошибку нулевого смещения и полномасштабную ошибку, как показано на рис.6.6. Практически, это выполнимо, используя входные схемы, которые включают усиление и подстраивают смещение.

Рис.6.6. Характеристика аналогово-цифрового преобразования, основанная на граничных значениях

Другие факторы, которые воздействуют на реальную систему аналогово-цифрового преобразователя включают:

— отказ полностью подавлять нежелательные сигналы;

— несоответствие каналов мультиплексора;

Если эти факторы незначительны, их воздействие мало. Дрейф температуры — норма изменения типовых параметров микропроцессора при изменении температуры окружающей среды. Эти изменения выражаются в температурных коэффициентах.

Паразитные сигналы поступают из трех основных источников: шум источника питания, изменения входного сигнала на преобразовываемом канале (после того, как выборка была осуществлена) , и поступление в каналы сигналов, не выбранных мультиплексором.

И наконец, встроенные в каналы мультиплексора резисторы немного отличаются друг от друга, что и вызывает ошибки соответствия «канал-канал» и ошибки повторяемости.

Vref на схеме что это

Обозначение цепей питания в иностранных материалах

Автор: Kavka
Опубликовано 23.05.2013
Создано при помощи КотоРед.

Крошка-сын к отцу пришел,
и спросила кроха:
— Что такое Vcc, Vee, Vdd, Vss.
и что их так много?

Каждый человек увлекающийся электроникой сталкивается с материалами иностранного происхождения. И будь то схема электронного устройства или спецификация на чип, там могут встречаться множество различных обозначений цепей питания, которые вполне могут ввести в замешательство начинающего или незнакомого с этой темой радиолюбителя. В интернете достаточно информации чтобы внести ясность в этот вопрос. Далее кратко изложено то что было найдено о происхождении обозначений и их применении.

V_CC, V_EE, V_DD, V_SS — откуда такие обозначения? Обозначения цепей питания проистекают из области анализа схем на транзисторах, где, обычно, рассматривается схема с транзистором и резисторами подключенными к нему. Напряжение (относительно земли) на коллекторе (collector), эмиттере (emitter) и базе (base) обозначают V_C, V_E и V_B. Резисторы подключенные к выводам транзистора обозначим R_C, R_E и R_B. Напряжение на дальних (от транзистора) выводах резисторов часто обозначают V_CC, V_EE и V_BB. На практике, например для NPN транзистора включенного по схеме с общим эмиттером, V_CC соответствуют плюсу, а V_EE минусу источника питания. Соответственно для PNP транзисторов будет наоборот.

Аналогичные рассуждения для полевых транзисторов N-типа и схемы с общим истоком дают объяснение обозначений V_DD и V_SS (D — drain, сток; S — source, исток): V_{DD —} плюс, V_{SS —} минус.

Обозначения напряжений на выводах вакуумных ламп могут быть следующие: V_P (plate, anode), V_K (cathode, именно K, не C), V_G (grid, сетка).

Как написано выше, Vcc и Vee используются для схем на биполярных транзисторах (V_CC — плюс, V_EE — минус), а Vdd и Vss для схем на полевых транзисторах (V_DD — плюс, V_{SS —} минус). Такое обозначение не совсем корректно, так как микросхемы состоят из комплементарных пар транзисторов. Например, у КМОП микросхем, плюс подключен к P-FET истокам, а минус к N-FET истокам. Тем не менее, это традиционное устоявшее обозначение для цепей питания независимо от типа проводимости используемых транзисторов.

Для схем с двух полярным питанием V_CC и V_DD могут интерпретироваться как наибольшее положительное, а V_EE и V_SS как самое отрицательное напряжение в схеме относительно земли.

Для микросхем питающихся от одного или нескольких источников одной полярности минус часто обозначают GND (земля). Земля может быть разной, например, сигнальная, соединение с корпусом, заземление.

Вот перечень некоторых обозначений (далеко не полный).

Микроконтроллеры

Vref это вообще-то опорное напряжение. Но можно использовать этот вход и как половину шкалы, если правильно сконфигурировать пины. Input for an external reference voltage/internal reference voltage output (can be used as mid-voltage).

- ИМХОvekt (116 знак., 30.09.2006 09:14 )
  - В любом случае полный диапазон измеряемого напряжения не может быть больше модуля значения Vref. Следовательно входной диапазон напряжений будет не выше +-Vref/2. — rezident (30.09.2006 20:54 )
    - уже почти понял:)vekt (125 знак., 02.10.2006 09:56 )
      - А зачем для униполярного сигнала смещать вход-то? — rezident (02.10.2006 11:19 )
        
        чтобы использовать весь диапазонvekt (302 знак., 05.10.2006 19:25 )
        
        Ну да, верно. Это уже я сам притупил 🙂 — rezident (05.10.2006 20:51 )
        
        Гебен зи мир битте ссылка.vekt (178 знак., 06.10.2006 08:47 )
        
        Datasheet MSP430F2013 (SLAS491C), стр.44. табл. «SD16_A, input range (MSP430x20x3 only)» — rezident (06.10.2006 12:20 , ссылка)
        
        Спасибо. Я надеялся, что не нужно ставить источник опорного напряжения. — vekt (07.10.2006 18:42 )
        
        Дык и не ставьте, если характеристики унутренней опоры вас устраивают. — rezident (07.10.2006 18:54 )
        
        А где взять Vref/2, чтобы на A- подать ? Или тоже не надо? — vekt (08.10.2006 10:55 )
        
        Дык читать умеем или где? 🙂 Vref/2 это диапазон входного напряжения в униполярном режиме и величине опоры = Vref. — rezident (09.10.2006 08:29 )
        
        Хе хе. Истина где-то рядом.vekt (287 знак., 09.10.2006 10:32 )
        
        Угу. Рядом. Уточнили бы уж тогда какой величины сигнал измерять нужно? А то ведь не опору, а сам сигнал поделить можно. — rezident (09.10.2006 18:26 )
        
        Входной сигнал 0-7.5 В. Придется делить в 15 раз чтобы получить 0-0.5 В и в 8 раз чтобы получить 0-1 В. Смогу ли я получить точность 12 разрядов в первом случае? На входе стоит фильтр. — vekt (10.10.2006 18:50 )
        
        Вообще-то вы получите 16 разрядов, т.к. АЦП 16-ти разрядный 🙂rezident (192 знак., 11.10.2006 04:26 )
        
        Ага. Это то самое, что я и хотел сказать:) Так что же, есть выход? — vekt (11.10.2006 11:18 )
        
        Лето 7532 от сотворения мира. При использовании материалов сайта ссылка на caxapу обязательна. Вебмастер
        MMI © MMXXIV
        
        МИР ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ ПК
        
        Формирователь опорных напряжений для получения полутонов – микросхема AN8001
        
        Полутона – это то, что превращает черно-белый мир в мир, полный красок и разнообразия. А потому формирование на экране LCD -монитора как можно большего количества полутонов, а, значит, и формирование как можно более реалистичного изображения, становится одним из приоритетнейших направлений развития элементной базы современных мониторов. Для создания полутонов, в современных ЖК-панелях широкое распространение получили микросхемы-формирователи опорных напряжений столбцовых драйверов.
        
        Одной из микросхем для формирования опорных напряжений столбцовых драйверов является AN 8001 FHK , выпускаемая под торговой маркой Panasonic . Этой микросхемой генерируется 10 опорных напряжений, и она разработана для LCD -панелей, поддерживающих 64 градации яркости. Микросхемой также формируется напряжение противоэлектрода LCD -панели, для чего в ее составе имеется отдельный усилитель.
        
        В состав микросхемы входят:
        — высоко-прецизионный источник опорного напряжения на 1.23 В ;
        -10 буферных усилителей с широким динамическим диапазоном, на выходе которых и формируются опорные напряжения, величина которых может находиться в диапазоне от ( VCC -0.2) В до ( GND +0.2) В;
        — мощный усилитель ля формирования напряжения противоэлектрода, обеспечивающий выходной ток, значением до ±100мА.
        
        Микросхема AN 8001 FHK выпускается в 48-контактном корпусе типа TQFP 48 (рис.1) и имеет следующие основные характеристики:
        — напряжение питания: от 7 до 14В;
        — максимальный ток потребления: до 6 мА;
        — величина опорного напряжения: 1.23 ±0.4В;
        — максимальная рассеиваемая мощность: 400мВт;
        — максимальная емкость нагрузки для операционных усилителей: 0.1 мкФ;
        — максимальная емкость нагрузки усилителя напряжения противоэлектрода: 10 мкФ;
        — диапазон рабочих температур: от 0 до +70 °С;
        
        Блок-схема микросхемы AN 8001 представлена на рис.2. Как видно из приведенной схемы, AN 8001 имеет довольно простое построение, и, фактически является набором из 11-ти независимых операционных усилителей, которые образуют логически-законченную схему только за счет внешних цепей (рис.3).
        
        Рассмотрим функционирование AN 8001 FHK . Внутренним опорным источником формируется напряжение 1.23 В . Из него операционным усилителем на конт.20 создается выходное опорное напряжение, обозначаемое на схеме VREF _ OUT . Величина этого выходного опорного напряжения задается внешним резистивным делителем, состоящим из R 1 и R 2, и его значение легко рассчитать по формуле (1).
        
        Величина выходного тока опорного напряжения не превышает значения 5 мА .
        
        Далее из этого опорного напряжения создается десять напряжений, подаваемых на входы десяти операционных усилителей, обозначаемых как: VA 0- VA 4 и VB 0- VB 4. Все эти десять входных напряжений имеют различные номиналы, которые определяются соотношением сопротивлений в резистивной цепочке R 5- R 15.
        
        Кроме делителя R 5- R 15, к выходу источника опорного напряжения подключен еще и делитель, состоящий из R 3, R 4 и VR 1. Этим делителем создается входное напряжение COMI для усилителя, формирующего напряжение противоэлектрода ЖК-панели. Напряжение на входе COMI является половиной напряжения VREF _ OUT при установке переменного резистора VR 1 в среднее положение. Подбором резисторов R 3- R 15 добиваются того, что на выходе микросхемы AN 8001 формируется пять «положительных» ( VR 0- VR 4) и пять «отрицательных» ( VL 0- VL 4) напряжений, относительно выходного напряжения противоэлектрода COMO . Другими словами, потенциалы VR 0- VR 4 больше потенциала COMO , а VL 0- VL 4, соответственно, меньше.
        
        Место, которое занимает микросхема AN 8001 в системе управления ЖК-панелью, демонстрируется на рис.4.
        
        Микросхема AN 8001 FHK , естественно, не является единственной в своем классе, и на данный момент времени используется множество других формирователей опорных напряжений для столбцовых драйверов ЖК-панелей. Несмотря на большое разнообразие этих микросхем и на разброс их технических характеристик, принцип функционирования микросхем данного типа такой же, как и у только что рассмотренной AN 8001 FHK .
        
        Статьи
        
        Ноутбуки
        
        Мониторы LCD
        
        Мониторы ЭЛТ
        
        UPS
        
        Системные платы
        
        Источники питания
        
        Печатающие устройства
        
        Интерфейсы
        
        Сканирующие системы
        
        Технологии RECHARGE
        
        Дисковая система
        
        Похожие публикации:
        
        Haval f7 что за машина
        
        Input vol err imax b6 что делать
        
        Как переделать тюнер ода 102 на fm
        
        Как сделать стабилизатор напряжения 220в своими руками