6 Аналогово-цифрови преобразуватели (ацп)



Дата22.01.2019
Размер248.5 Kb.

6

Аналогово-цифрови преобразуватели (АЦП)


Задачи за изпълнение

1. Да се подаде номинално захранващо напрежение +15V от източника ЛАМС-101. Масата на макета означена с GND да се свърже към масата на захранващия блок.

2. Изследване на паралелен аналогово-цифров преобразувател (пара­лелен метод за АЦ-преобразуване) (схема 1 от макета).

2.1. Да се разучи макетът и да се пречертае от заданието схемата на 3 битовия паралелен АЦП (фиг. 1).

2.2. Да се измерят опорните напрежения , , , , , и , както и напрежението .

2.3. Да се изчисли напрежението съответстващо на „най-малкия разред” (Least Significant Bit – LSB) като се използва формулата



.

2.4. За интервалите на входното напрежение посочени в таблица 1 да се определят изходните състояния на компараторите и съответните двоични числа . Входното напрежение се подава към АЦП като с проводник се свързва накъсо извод с извод . Преобразуването се из­вършва на един такт на сигнала . Преди всяко преобразуване да се нулира АЦП чрез едно­кратно натискане на бутона . При високо ниво на компараторите (логическа 1) има светлинна индикация. Получените ре­зул­тати да се нанесат в таб­лица 1.



Таблица 1. Състояния на паралелния АЦП (фиг. 1) в зависимост от вход­ното напрежение.

Входно напре­­­же-

ние

Състояние на компа-

раторите

Двоично

число

Десетичен еквивалент



















































































































































































































































































































Фиг. 1. Паралелен 3-битов аналогово-цифров преобразувател.

3. Изследване на аналогово-цифров преобразувател с последователно приб­лижение (тегловен метод за АЦ-преобразуване) (схема 2 от макета).

3.1. Да се разучи макетът и да се пречертае от заданието схемата на 8-битовия АЦП с последователно приближение (фиг. 2).

3.2. Да се реализира схемата на АЦП като се осъществят следните връзки: (1) входното напрежение (схема 1) се подава към АЦП като с проводник се свързва с входа ; (2) напрежението от изхода на компаратора се подава към извод вход на регистъра за последователно приближение (SAR) AМ2502; (3) единичните импулси от (извод ) се подават към тактовия вход на SAR; (4) напрежението от изхода на ЦАП AD7524 се подава към инвертиращия вход на компа­ратора.

3.3. За входно напрежение и да се изпълни преобразуване в съответни двоични числа . Преди аналого-цифровото преобразуване да се нулира АЦП чрез натискане и задържане на бутона и едновременно с това еднократно се натиска бутонът .

На всеки такт да се измерва напрежението в изхода на ЦАП – и да се сравнява с вход­ното напрежение . Получените резултати за двете входни напрежения да се представят таблично (таблица 2) и като времедиаграми в съот­ветен мащаб, както е показано на фиг. 3.

Таблица 2. Състояния на последователния АЦП (фиг. 2)

No такт

Цифров код B7…B0

Изход ЦАП (DAC2)

1.









Фиг. 2. Фиг. 3.

3.4. За входно напрежение и да се изчислят съответните двоични числа по формулата



, където и .

Получените резултати да се сравнят с измерените стойности в т. 3.3.



4. Изследване на преброителен аналогово-цифров преобразувател (преб­­роителен метод за АЦ-преобразуване) (схема 3 от макета).

4.1. Да се разучи макетът и да се пречертае от заданието схемата на 8-битовия преброителен АЦП (фиг. 4).

4.2. Да се реализира схемата на АЦП като се изпълнят следните връзки: (1) входното напрежение (схема 1) се подава към АЦП като с проводник се свързва накъсо извод с извод ; (2) напрежението от изхода на компаратора се подава към единия вход на логическата врата ; (3) единичните импулси от (извод ) се подават към другия вход на логическата врата; (4) изходът на логическата врата се подава към сумиращия вход на брояча (броячът е съставен от два каскадно свързани 4-битови броячи 74HC193) и (5) напрежението от изхода на ЦАП AD7524 се подава към инвертиращия вход на компаратора.

4.3. За входно напрежение и да се изпълни преобразуване в съответни двоични числа . Броят тактовете на сигнала необходим за всяко преобразуване е различен за различните стойности на входното напрежение. Преди всяко преобразуване да се нулира АЦП чрез еднократно натискане на бутона . След края на всяко преоб­ра­зуване да се от­чете двоичното число . Краят на преобразуването се определя от изход COMP.





Фиг. 4. Преброителен (броячен) 8-битов аналогово-цифров преобразувател.

4.4. За входно напрежение и да се изчислят съответните двоични числа по формулата



, където и .

Получените резултати да се сравнят с измерените стойности в т. 4.3.



5. Обобщение

Въз основа на проведените експериментални изследвания за трите метода на преобразуване да се попълни таблица 2.



Таблица 2. Сравнение на различните методи за аналогово-цифрово преобразуване.

Метод

Брой тактове за преобразуване

Брой на опорните напрежения

Предимства и недостатъци

Паралелен метод










Тегловен метод










Преброителен метод













УССС – „Аналогово-цифрови преобразуватели (АЦП)”. Лаб. упр. №4.



Каталог: analog circuits -> dis
dis -> 5 Програмируеми аналогови матрици (Field Programmable Analog Arrays –fpaa). Приложения
dis -> Лабораторно упражнение №4 Aналогови умножители Задачи за изпълнение
dis -> Аналогова схемотехника II част Линейни операционни схеми за интегриране и диференциране
dis -> 3 Преобразуватели на напрежение в ток и на ток в напрежение 1
dis -> Изследване на усилвателни стъпала по схема с ок(общ колектор) и с од(общ дрейн) за средни честоти и в честотна област
dis -> Изследване на усилвателни стъпала по схема с ое(общ емитер) и с ос(общ сорс) за средни честоти и в честотна област
dis -> 5 Изследване на фазово затворени вериги (pll). Приложения1
dis -> Избирателни lc-, rc- усилватели и активни rc-филтри1


Поделитесь с Вашими друзьями:




База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2020
отнасят до администрацията

    Начална страница