Скачать:  acp-posled-scheta.zip [551,94 Kb] (cкачиваний: 29)

КАФЕДРА АИТ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «УЦА»

НА ТЕМУ:

АЦП ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СЧЕТА

Цель работы:

Исследовать работу АЦП последовательного счета.

Теоретическая часть

АЦП представляют собой устройства, предназначенные для преобразования электрических величин (напряжения, тока, мощности, сопротивления, емкости и др.) в цифровой код. Наиболее часто входной величиной является напряжение.

Все типы АЦП можно разделить на две группы: АЦП мгновенных значений напряжения u(t) и АЦП средних значений напряжения .

При преобразовании напряжения в цифровой код используются три независимых операции: дискретизация, квантование и кодирование. При дискретизациинепрерывная функция u(t) преобразуется в последовательность её отсчетов u(t_n). Квантование состоит в том, что мгновенные значения функции u(t) ограничиваются только определенными уровнями квантования. В результате квантования непрерывная функция u(t) принимает вид ступенчатой кривой. Кодированиепредставляет дискретные квантованные величины в виде цифрового кода.

АЦП мгновенных значений можно разделить на следующие основные виды: последовательного счета, последовательного приближения, параллельные, параллельно-последовательные и с промежуточным преобразованием в интервал времени.

Структурная схема АЦП последовательного счета содержит компаратор, при помощи которого выполняется сравнение выходного напряжения с напряжением обратной связи. Работа преобразователя начинается с приходом импульса «ПУСК», который замыкает ключ S. Через замкнутый ключ S импульсы от генератора тактовых импульсов поступают на счетчик, который управляет работой ЦАП. В результате последовательного увеличения выходного кода счетчика N происходит последовательное ступенчатое увеличение выходного напряжения ЦАП. Питание ЦАП выполняется от источника опорного напряжения. Когда выходное напряжение ЦАП сравняется с входным напряжением, произойдет переключение компаратора и по его выходному сигналу «СТОП» разомкнется ключ S. В результате импульсы от генератора перестанут поступать на вход счетчика. Выходной код, соответствующий равенству u_ВХ=u₅, снимается с выходного регистра счетчика.

Структурная схема АЦП последовательного счета

Время преобразования переменное и зависит от уровня входного сигнала. При числе двоичных разрядов счетчика, равном n, и периоде следования счетных импульсов T максимальное время преобразования можно определить по формуле:

Уравнение преобразования АЦП последовательного счета можно записать в виде:

где - число ступеней до момента сравнения, - значение одной ступени.

Расчетная часть

Схема АЦП:

Число разрядов n=8

Период следования счетных импульсов T=1/f=1/2=0.5с=500 мс

Максимальное время преобразования

Значение одной ступени

По осциллограммам:

·Значение одной ступени

·

·

·Погрешность квантования .

·Время преобразования: 1009,2 мс.

·Период отсчетов T=499,87 мс.

Осциллограммы: