Теоретические сведения

Мультиплексор ─ комбинационное устройство, предназначенное для подключения одного из нескольких входных сигналов к единственному выходу. При построении мультиплексора используют дешифратор и логические ключи. Поэтому у мультиплексора жесткая связь между количеством управляющих (адресных) входов и количеством информационных входов. Если количество управляющих входов обозначить ─ n, то количество информационных входов будет K = 2ⁿ. Двоичное слово, поданное на управляющие входы, определяет, какой из входов подключен к выходу. Также, как и дешифраторы, мультиплексоры имеют входы стробирования, используемые с той же целью.

Контрольные вопросы

1. Что такое мультиплексор?

2. Какое количество выходов имеет мультиплексор?

3. Какое количество входов имеет мультиплексор?

4. Каково назначение входов стробирования?

5. Как определить, какой вход подключен к выходу?

Лабораторная работа №11 исследование цап

Цель лабораторной работы: исследовать основные способы построения и работу цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП).

Необходимое оборудование: персональная ЭВМ с установленным программным пакетом EWB.

Задание: снять временные диаграммы, определить особенности работы мультиплексоров.

Порядок выполнения: включить персональную ЭВМ, запустить на выполнение программный пакет EWB и далее следовать порядку работы в пакете.

Оформление отчета. По каждой лабораторной работе каждым студентом должен быть представлен отчет в виде печатного или рукописного документа. В отчете приводится наименование и номер лабораторной работы, цель работы, программа работы с указанием всех необходимых экспериментов, полученных результатов и выводы.

Программа работы.

1. На рабочем столе собрать логическую схему исследуемого устройства.

2. Выполнить настройку измерительной аппаратуры.

3. Провести эксперименты и описать их.

4. Используя возможности пакета получить твердые копии графиков экспериментов, сделать выводы.

5. Оформить отчет.

Пояснения а работе

Для выполнения работы необходимо собрать схему эксперимента, показанную на рис. 11.1

В

Рис. 11.2 Схема замещения ЦАП при значении кода 0001

процессе выполнения работы необходимо получить графики работы двоичного счетчика и график выходного напряжения на резистивной матрице R-2R. График работы счетчика получаем на экране логического анализатора, а график выходного напряжения на экране осциллографа. При обработке этих графиков в Paint желательно получить их в одном временном масштабе, чтобы сопоставить состояние счетчика и величину выходного напряжения.

Для оценки правильности работы матрицы R-2R нужно выполнить расчет величины выходного напряжения. Для этой цели нужно знать уровень «единичного» напряжения, которое можно определить из свойств счетчика.

Теоретические сведения

Цифро-аналоговый преобразователь ─ электронное устройство, предназначенное для выработки аналогового напряжения, соответствующего коду входного кода двоичного многоразрядного числа. В общем случае количество значений аналоговой переменной бесконечно, но количество значений двоичного числа ограничено и определяется разрядностью этого числа. Так как входной информацией является двоичное число, получаемое с выходов счетчика, то и количество значений выходного напряжения равно количеству значений кода. В показанном примере количество разрядов двоичного числа равно 4.

Количество значений кода и уровней выходного напряжения равно 2⁴ = 16. При изменении кода на 1 изменение выходного напряжения осуществляется на одну и ту же величину, независимо от конкретного значения выходного напряжения.

При значении кода 0000 выходное напряжение равно 0В.

Для расчета значений выходного напряжения при других значениях кода необходимо в каждом случае строить схему замещения.

При значении кода 0001 схема замещения имеет вид, показанный на рисунке 11.2.

Напряжение в точке А определяется уравнением Ua = 5*10/30 = 1,67В.

Напряжение в точке В Ub = Ua/2, в точке С Uc = Ub/2, в точке D Ud = Uc/2 = Uвых. Таким образом, Uвых = 0,208В.

При выполнении работы таким же образом необходимо проверить работу ЦАП на суммировании токов. Затем провести сравнение работы двух ЦАП.