Схемотехническое проектирование электронных средств. Селиванова З.М. - 62 стр.

UptoLike

Составители: 

62
Лабораторная работа 9
АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Цель работы: Исследовать работу аналого-цифрового преобра-
зователя.
Краткие теоретические сведения
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) предназначены для
преобразования аналоговой величины (напряжения, тока) в цифровой
код.
К основным типам АЦП относятся следующие.
На рисунке 9.1, а показана функциональная схема последователь-
ного АЦП. На один вход компаратора К поступает преобразуемое
напряжение U
вх
, на второй напряжение пилообразной развёртки с
выхода ЦАП. В счётчике СТ2 при счёте импульсов образуется ли-
нейно нарастающий код, который преобразуется с помощью ЦАП
в линейно нарастающее (пилообразное) напряжение. В начале цикла
преобразования счётчик устанавливают в нулевое состояние. Напря-
жение на выходе ЦАП равно нулю, при этом на выходе компаратора
устанавливается напряжение логической 1. При подаче импульса
разрешения «Строб» на счётчик, начинается счёт импульсов генера-
тора тактовых импульсов ГТИ, проходящих через открытый элемент
И. При этом напряжение на выходе ЦАП линейно нарастает, пока не
станет равным входному напряжению U
вх
. В этот момент напряжение
на выходе компаратора становится равным нулю, элемент И закры-
вается и счёт импульсов в счётчике останавливается. Число, устано-
вившееся на счётчике, пропорционально U
вх
и остаётся неизменным
пока длится входной «Строб». После прекращения строба счётчик
устанавливается в нуль и схема возвращается в исходное состояние.
АЦП такого типа имеют низкое быстродействие, например, для полу-
чения 10 разрядов потребуется время 1024 тактов интервалов.
Более быстродействующими являются АЦП последовательного
приближения (рис. 9.1, б), в которых в качестве регистра используется
специальный регистр последовательных приближений [5]. После по-
дачи импульса «Пуск» на выходе самого старшего разряда регистра
появляется напряжение логической 1, следовательно, на выходе ЦАП
появляется напряжение U
1
. Если это напряжение меньше U
вх
, то вклю-
чается логическая 1 на выходе следующего по счёту разряда регистра,
если больше, то «1» на выходе старшего разряда отменяется.