- •Введение.
- •Цели и задачи дисциплины.
- •Связь с другими дисциплинами и необходимый уровень подготовки.
- •Кодирование логической и двоичной информации электрическими сигналами.
- •Характеристики электрических сигналов.
- •Простейшие логические операции и их схемотехническая реализация (диодные схемы).
- •Ттл элемент, работа схемы, основные характеристики.
- •Разновидности логических элементов и серии интегральных микросхем.
- •Соединения логических элементов и радиокомпонентов.
- •Схемотехника функциональных устройств.
- •Схемотехника последовательностных устройств.
- •Триггеры.
- •Счётчики.
- •Двоичные счетчики.
- •Недвоичные счетчики.
- •Регистры.
- •Параллельные регистры.
- •Последовательные (сдвиговые) регистры.
- •Комбинационные устройства.
- •Дешифраторы.
- •Линейный дешифратор.
- •Матричный дешифратор.
- •Пирамидальный дешифратор.
- •Дешифраторы интегрального исполнения.
- •Мультиплексор и демультиплексор.
- •Мультиплексоры интегрального исполнения.
- •Сумматоры.
- •Одноразрядные комбинационные сумматоры.
- •Многоразрядные сумматоры.
- •Последовательный многоразрядный сумматор.
- •Параллельный многоразрядный сумматор.
- •Ускоренный перенос.
- •Арифметико-логическое устройство.
- •Устройства памяти.
- •Статические элементы оперативных запоминающих устройств.
- •Запоминающий элемент на биполярных транзисторах.
- •Запоминающий элемент на полевых транзисторах.
- •Динамический запоминающий элемент оперативных запоминающих устройств.
- •Запоминающие элементы пзу.
- •Организация бис зу.
- •Построение запоминающих устройств эвм.
- •Программируемые логические матрицы.
- •Формирователи.
- •Определение интервала времени по заданным уровням сигналов в цепях первого порядка.
- •Формирователи периодических сигналов.
- •Несимметричный мультивибратор на логических элементах.
- •Формирователь фронтов (спадов) — триггер Шмитта.
- •Формирователи импульсов.
- •Формирователь на интегрирующей rc цепи.
- •Одновибратор с дифференцирующей rc цепью.
- •Одновибраторы интегрального исполнения.
- •Интерфейсные устройства.
- •Буферные устройства.
- •Передача сигналов по линиям связи.
- •Несимметричные линии связи.
- •Согласование линий связи.
- •Симметричные линии связи.
- •Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи.
- •Цифро-аналоговые преобразователи (цап).
- •Цифро-аналоговый преобразователь на суммировании токов.
- •Цифро-аналоговый преобразователь на матрице r-2r.
- •Аналого-цифровые преобразователи (ацп).
- •Параллельный ацп.
- •Ацп последовательного приближения (последовательные ацп).
- •Ацп двойного интегрирования.
- •Системы индикации.
- •Индикация состояния логического элемента.
- •Индикация состояния шин.
Аналого-цифровые преобразователи (ацп).
Само название этого электронного устройства говорит о том, что оно должно выполнять функции обратные ЦАП, т.е. каждому значению аналоговой переменной вырабатывать однозначно соответсвующий код числа. Однако код любого числа всегда имеет ограниченное количество разрядов, т.е. ограниченное количество значений, но аналоговая переменная в заданных границах изменений имеет бесконечно большое количество значений, которые не могут быть отображены ограниченным количеством значений кодов. А это говорит о том, что такое преобразование всегда будет иметь погрешность. Поэтому сначала разберемся с основными понятиями и принципами анавлого-цифрового преобразования. Для простоты представления возьмем трех разрядный двоичный код, который имеет всего восемь значений, а диапазон изменения аналоговой переменной возьмем 7 вольт. Соответствие аналоговой переменной и двоичного кода при условии, что 0В аналоговой переменной соответствуют коду 000 показано на рис. 124.
Д
Рис. 124. Принцип преобразоания аналог
- цифра.
По способу реализации принципа квантования по уровню АЦП подразделяются на параллельные и последовательные.
Лекция 37.
Параллельный ацп.
На рисунке 125 приведена схема параллельного преобразователя. Как видно из схемы его основу составляют компараторы на инвертирующие входы которых подаются напряжения прогпорциональные кванту, а на не инвертирующие входы подается входное аналоговое напряжение. Соответственно количество компараторов определяет количество уровней квнтования.
И
Рис. 125. Параллельный аналого-цифровой
преобразователь.
В
Рис. 126. Выходные напряжения шифратора
74138.
Основным достоинством данного АЦП является его высокое быстродействие. Параллельные АЦП интегрального исполнения имеют тактовую частоту, т.е. частоту считывания показаний до 100 МГц, что позволяет использовать их в преобразовании видеоинформации.
Недостатком данного преобразователя является его высокая стоимость, что связано с большими аппаратными затратами при его построении.
Лекция 37.