Зертханалық жұмыс №1

"Сат-тің электрлік және метрологиялық сипаттамаларын зерттеу"

Жұмыстың мақсаты–сандық-аналогтық түрлендіргіштердің жұмыс істеу теориясымен танысу, оларды құру жүйесін оқып білу, метрологиялық сипаттамаларын зерттеу.

1 Жалпы мәлімет

Санды-аналогтық түрлендіргіш (САТ) — сандық сигналдардың кодтық жиынтығын аналогтық сигналдың мәніне бірмәнді түрлендіретін функционалды түйін. Бірмәнді сәйкестікті табудың негізгісі болып САТ-тің шығысындағы кернеу қызмет атқарады

U_шығ= E₀ (x₁2^-1 + x₂2^-2 + … + x_n2^{- n}). (1)

мұнда Ео —тірек кернеу; x {х₁, х₂, .... х_n} — сандық код; x_i 0 немесе 1 мәндерін қабылдайды.

Анықталған Eо кезінде әрбір x_i-ге құрылғының шығысында U_шығi кернеу сәйкес келеді.

Сандық-аналогтық түрлендіргіштерде үш негізгі екілік код пайдаланады: түзу, аралас, қосымша.

Түзу кодта сандық және аналогтық шамалардың сәйкестігі өте қарапайым анықталады. Бұл код зерттейтін жүйелердің сигналдарын түрлендірген кезде ыңғайлы, сонымен нөл арқылы өткен кезде кодтың жоғарғы разрядтары өзгермейді, ол кіші оңдықтан кіші теріс шығыс кернеуіне сызықты өтуін қамтамасыз етеді.

Оң кодтар тәрізді теріс кодтарды түрлендіру үшін САТ шығыс кернеуінің ажыратып –қосылуын басқаратын аралас кодтты қолданады.

САТ шығу кернеуін қайта қосумен басқаратын оң және теріс кодтарды түрлендіру үшін белгілік разрядты қолданылады.

Түсінік беретін элементтерді шығару үшін САТ сұлбасынан түрлендіргіш сұлбасында жүзеге асыру үшін ең қарапайым болып табылатын аралас кодты қолданады.

Қосымша кодты қолданғанда оңдық сандар түзу кодтар тәрізді, ал терістер сандар — сәйкес оң сандарға екілік толықтырумен түрлендіріледі (кіші разрядқа бірлікті әрі қарай қосу үшін барлық разрядтар инверсиясы).

1 кестеден көріп отырғандай, тік код қосымша және аралас кодтармен салыстырғанда екі есе көп қолдану рұқсат ету мүмкіндігін береді.

1 Кесте

Түзу код		Аралас код		Қосымша код
Xкір	Uшығ, В	Xкір	Uшығ, В	Xкір	Uшығ, В
0000	0,000	0000	-8,00	0111	7
0001	0,500	0001	-6,93	0110	6
0010	1,000	0010	-5,87	0101	5
0011	1,500	0011	-4,80	0100	4
0100	2,000	0100	-3,73	0011	3
0101	2,500	0101	-2,67	0010	2
0110	3,000	0110	-1,60	0001	1
0111	3,500	0111	-0,53	0000	0
1000	4,000	1000	0,53	1111	-1
1001	4,500	1001	1,60	1110	-2
1010	5,000	1010	2,67	1101	-3
1011	5,500	1011	3,73	1100	-4
1100	6,000	1100	4,80	1011	-5
1101	6,500	1101	5,87	1010	-6
1110	7,000	1110	6,93	1001	-7
1111	7,500	1111	8,00	1000	-8

1суретте n-разрядты САТ-тың типті құрылымдық сұлбасы көрсетілген. Ол сәйкес аналогты кернеуді түрлендіруге жататын екілік коды бар n триггерлардан тұратын регистрды құрайды.