Обсуждение и выводы

Исследования показали, что использование АЦП в режиме коммутации крайне нежелательно. Вследствие переключения следящей системы, имеющейся в составе АЦП, возникает переходный процесс, который порождает динамическую ошибку. Если весь результат преобразования входного сигнала в виде получаемой последовательности дискретных импульсов полностью используется для восстановления входного сигнала, то среднее значение входного сигнала нс искажается за счет динамической ошибки. Поэтому преобразование без коммутаций даже сигнала с существенными скачками даст достаточно точный результат по среднему значению. Иными словами, в режиме без коммутации динамическая ошибка относительно мала и не порождает статической ошибки.

Если же осуществлять разделение входных сигналов и выходных последовательностей по нескольким каналам, то возникает неконтролируемая статическая ошибка после каждого переключения.

Применительно к лазерным системам, в которых преобразование любых аналоговых сигналов всегда іребуется осуществлять как можно точнее, попытка сэкономить на количестве используемых АЦП за счет цепей коммутации не отвечает задачам исследований, такая экономия крайне нецелесообразна. Себестоимость создания лазерных систем весьма велика сама по себе, но ее потребительская стоимость сильно зависит от достигаемых технических характеристик, среди которых наиболее важная — это точность ее работы. Точность работы лазерной системы находится чаще в прямой зависимости от точности работы электронных управляющих систем, но даже если прямая зависимость не просматривается, имеется косвенная зависимость, например, через зависимость от температуры, которая поддерживается электронной системой, и т. п. Стоимость дополнительных ЛЦП пренебрежимо мала в сравнении со стоимостью любой лазерной системы, включая самую дешевую, ущерб от недостаточной точности работы АЦП вследствие режима коммутации слишком велик.

Во всех прочих случаях, если разработчик, учитывая вышесказанное, все же находит нужным применение АЦП в режиме коммутации (например, для контроля мало значащих величин), можно предложить следующий алгоритм действия.

• 1. Даже если применяется коммутация АЦП, получаемый поток цифровых отсчетов не следует разделять на два потока, а преобразовать в параллельный код целиком.
• 2. После преобразования последовательного кода в параллельный следует использовать тс отсчеты, которые полностью относятся к первому или ко второму каналу.
• 3. Отсчеты, получаемые в момент переключения каналов, ненадежны.
• 4. Поскольку в режиме коммутации неизбежно теряется часть измеряемых сигналов (пока работает первый канал, теряется информация со второго канала; пока работает второй канал, теряется информация с первого канала), для того чтобы к этим неизбежным потерям информативности (вдвое) не прибавлялась еще и потеря точности, лучше дополнительно пожертвовать информативностью. А именно: при измерении сигналов по N каналам организовать работу АЦП в 2N циклов, причем в каждом нечетном цикле АЦП измеряет сигнал соответствующего канала, а в каждом четном цикле АЦП подключается к нулевой шине (измеряег ноль). Длительность четных циклов при этом может быть существенно меньшей, но достаточной для завершения переходного процесса от предыдущего канала.

И все же в лазерных системах использование АЦП в режиме коммутации исключено.