- •Методические указания к лабораторным работам
- •Лабораторная работа №1 исследование электрических синалов
- •Пояснения к работе
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №2 исследование характеристик ттл элемента
- •Пояснения к работе
- •Теоретические сведения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3 исследование статических триггеров
- •Пояснения к работе
- •Теоретические сведения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 исследование динамического d триггера
- •Пояснения к работе
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №5 исследование динамического jk триггера
- •Пояснения к работе
- •Теоретические сведения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №6 построение двоичных счетчиков
- •Пояснения к работе
- •Теоретические сведения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7 исследование недвоичных счетчиков
- •Пояснения к работе
- •Теоретические сведения
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №8 исследование сдвиговых регистров
- •Пояснения к работе
- •Теоретические сведения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №9 исследование дешифраторов
- •Пояснения к работе
- •Теоретические сведения
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №10 исследование мультиплексоров
- •Пояснения к работе
- •Теоретические сведения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №11 исследование цап
- •Пояснения а работе
- •Теоретические сведения
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №12 исследование ацп
- •Пояснения к работе
- •Теоретические сведения
- •Контрольные вопросы
- •Особенности применения программного пакета ewb (Electronics Workbench) в лабораторном практикуме по схемотехнике
- •Генерация сигналов
- •Сборка схемы
- •Фиксация результатов моделирования
- •Генератор слов (Word Generator)
- •Логический анализатор
- •Заключение
Контрольные вопросы
-
Каково назначение ЦАП?
-
Сколько значений имеет аналоговая переменная?
-
Сколько значений имеет код двоичного числа?
-
Каковы особенности резистивной матрицы R-2R?
-
Чем определяется погрешность ЦАП?
Лабораторная работа №12 исследование ацп
Цель лабораторной работы: исследовать основные способы построения и работу аналого-цифровых преобразователей.
Необходимое оборудование: персональная ЭВМ с установленным программным пакетом EWB.
Задание: снять временные диаграммы, определить особенности работы аналого-цифровых преобразователей.
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 к работе
Для выполнения работы необходимо собрать схему эксперимента, показанную на рис. 12.1.
Рис.
12.1. Схема параллельного АЦП на восемь
уровней (3 разряда выходного кода)
В процессе выполнения работы необходимо получить график входного напряжения, а так же графики изменения состояния компараторов и выходов приоритетного шифратора. При анализе полученных результатов необходимо определить, какому уровню напряжения соответствует полученный код числа (для всех кодов). Это можно сделать с помощью программы Paint, если все графики представить в одном масштабе времени.
Ещё провести исследование ЦАП последовательного действия, схема которого показана на рис. 12.2.
Теоретические сведения
А налого-цифровой преобразователь ─ электронное устройство, предназначенное для выработки двоичного кода, соответствующего входному аналоговому напряжению. В общем случае количество значений аналоговой переменной бесконечно, но количество значений двоичного числа ограничено и определяется разрядностью этого числа. Диапазон изменения входной аналоговой переменной, деленный на количество значений выходного кода называют квантом по уровню. Только в точках деления будет точное соответствие входного напряжения и получаемого выходного кода. При всех остальных значениях входного напряжениях будет несоответствие (ошибка), которое называют ─ шум квантования. Для уменьшения шума квантования нужно использовать большее количество разрядов в выходном коде. Для рассматриваемой схемы это сделать сложно.
Схема состоит из: резистивного делителя напряжения (R1 – R9), набора компараторов (VR1 – VR8), набора динамических D триггеров (U5 – U8, U12 – U15), приоритетного шифратора U10 – микросхема 74148.
Резистивный делитель предназначен для задания уровней квантования. Компараторы предназначены для выработки линейного кода входного напряжения. Динамические триггеры предназначены для определения момента времени изменения состояния компараторов.
П
Рис. 12.2. АЦП
последовательного приближения.
Для сравнения необходимо еще провести исследование АЦП последовательного приближения. Задавая входное напряжение в диапазоне 0,5 ─ 2,5В, нужно определить величину кванта преобразования по напряжению и соответствие значений входного напряжения вырабатываемому коду.