13.1. Дешифратор. Применение.

Дешифраторы – микросхемы средней степени интеграции, предназначенные для преобразования двоичного кода в напряжение логического уровня, появляющееся в том выходном проводе, десятичный номер которого соответствует двоичному коду. Если входной код должен сделать активным провод №9, то во всех остальных проводах сигналы должны быть нулевыми. Дешифраторы различают по емкости, по числу каналов, по типу построения (линейные, матричные), а также по формату входного кода (двоичный, двоично-десятичный). Дешифраторы находят различное применение в вычислительной и информационно-вычислительной технике. Одно из них – управление индикаторами, отражающими знаковую информацию. Дешифраторы применяют в различных устройствах обработки и передачи информации: в телемеханике, в вычислительной технике (декодирующие устройства, преобразователи представления величин), в радиотехнике и измерительной технике (детекторы, демодуляторы), в системах телефонной и телеграфной связи. Назначение предопределяет структуру, число входов и выходов, форму и последовательность входных и выходных сигналов.

Ниже представлен линейный дешифратор на 2 входа и, соответственно, 4 выхода и временные диаграммы, поясняющие его работу. Линейные дешифраторы обладают высоким быстродействием, однако из-за ограниченного количества входов типового элемента серии разрядность дешифрируемого кода не велика.

При интегральном исполнении дешифратора количество выходов микросхемы лимитировано, поэтому на вход подается прямой код X_L+ X_M. Инверсные разряды кода формируются инверторами, находящимися внутри кристалла микросхемы. Во избежание искажений результатов дешифрации целесообразно синхронизировать работу дешифратора. С этой целью кодовая комбинация поступает на вход дешифратора по стробирующему импульсу, который подается только после установления разрядов кодов на входных вентилях. Используя входы управления при паралл-ном включении, можно дешифрировать код большей разрядности.

13.2. Ацп. Применение.

АЦП — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал). Обратное преобразование осуществляется при помощи ЦАП, иначе, АЦП — электронное устройство, преобразующее напряжение в двоичный цифровой код. Тем не менее, некоторые неэлектронные устройства с цифровым выходом, следует также относить к АЦП, например, некоторые типы преобразователей угол-код. Простейшим одноразрядным двоичным АЦП является компаратор.

Применение АЦП в звукозаписи. АЦП встроены в большую часть современной звукозаписывающей аппаратуры, и даже при использовании аналоговой записи АЦП необходим для перевода сигнала в PCM-поток, который будет записан на компакт-диск. АЦП для звукозаписи, используемые в компьютерах, бывают внутренние и внешние. Также существует свободный программный комплекс, позволяющий использовать вспомогательные компьютеры как внешние ЦАП/АЦП для основного компьютера с гарантированным временем запаздывания.

Другие применения. Аналого-цифровое преобразование используется везде, где требуется обрабатывать, хранить или передавать сигнал в цифровой форме. АЦП являются составной частью систем сбора данных. Быстрые видео АЦП используются, например, в ТВ-тюнерах. (это параллельные и конвейерные АЦП). Медленные встроенные 8, 10, 12 или 16-битные АЦП часто входят в состав микроконтроллеров (как правило они строятся по принципу поразрядного уравновешивания, точность их невысока). Очень быстрые АЦП необходимы в цифровых осциллографах (параллельные и конвейерные). Современные весы используют АЦП с разрядностью до 24 бит, преобразующие сигнал непосредственно от тензометрического датчика. (сигма-дельта АЦП). АЦП входят в состав радиомодемов и других устройств радиопередачи данных, где используются совместно с процессором ЦОС в качестве демодулятора. Сверхбыстрые АЦП используются в антенных системах базовых станций (в так называемых SMART-антеннах) и в антенных решётках РЛС.

13.3.

Чтобы найти необходимое количество разрядов для получения требуемой разрешающей способности, при заданном напряжении полной шкалы, необходимо произвести следующие действия: напряжение полной шкалы делится на 2 до тех пор, пока не будет получена нужная разрешающая способность. При этом следует подсчитать количество делений на 2, что и будет являться НЕОБХОДИМЫМ количеством разрядов (N).

Способ №1:

N=5/2=2,5/2=1,25/2=0,625В

Способ №2:

5/2^N=0,625 решим уравнение и найдём N.

5/0,625=2^N //прологорифмируем Л.и П. части

ln(8)=N*ln2

N=3.