11926

Исследование интегральных цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Исследование интегральных цифроаналоговых и аналогоцифровых преобразователей. I. Цель работы Целью работы является изучение принципа действия особенностей использования точности и быстродействия интегральных ЦАП и аналогоцифровых АЦП преобразователей. ...

Русский

2013-04-14

1.1 MB

19 чел.

Исследование интегральных цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей.

I. Цель работы

Целью работы является изучение принципа действия, особенностей использования, точности и быстродействия интегральных (ЦАП) и аналого-цифровых (АЦП) преобразователей.

 II. Программа работы

1. Изучение принципа действия и структуры ЦАП с матрицей R-2R и АЦП параллельного типа.

2. Определение динамических параметров ЦАП и АЦП.

3. Определение динамических параметров ЦАП и АЦП.

         III. Описание лабораторной установки

 Для определения основных характеристик ЦАП и АЦП используются следующие приборы:

 генератор импульсов Г5-15;

 цифровой вольтметр типа В2-22;

 электронный осциллограф С1-72;

 лабораторный макет с встроенными АЦП и ЦАП.

 В лабораторной работе исследуются интегральные преобразователи типа 572ПА1 (ЦАП) и 1107ПВ1 (АЦП). Функциональные схемы преобразователей показаны на рис.1 и 2 соответственно [2]. Принципиальная схема лабораторного макета изображена на рис.4. Задатчик кодов включает в себя элементы коммутации S1 – S10 и регистр памяти на элементах D1 – D3. Код с выхода регистра поступает на ЦАП ( элемент D7 ), где преобразуется в пропорциональный ток, который трансформируется в напряжение инвертирующим усилителем на элементе А1. Усилитель А2 совместно с резисторами R7 и R8 также образуют инвертирующий усилитель для приведения в соответствие выходного сигнала ЦАП с диапазоном АЦП.

 Блок испытательных сигналов содержит буферный повторитель-ограничитель (элементы R1, D1, D2, VT1, R4), схему задержки запускающих импульсов (элементы D4.1-D4.3, R3, C1), T-триггер для формирования прямоугольных импульсов

     

(элемент D5), схему стробирующих импульсов АЦП (элементы R6, C3,D6). Временные диаграммы работы блока показаны на рис.3.

       

 Узел защиты и согласование АЦП включает элементы VD3-VD6, R9, R10. Состояние кодов АЦП индипируется светодиодными индикаторами D7-D12, которые подключены к АЦП через токозадающие резисторы R11-R16.

 В лабораторном макете имеются вторичные источники питания +15 В и -15 В, из которых формируются все остальные питающие напряжения.

 

        ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

1. Определение диапазона, пены младшего деления ЦАП и АЦП и статической точности АЦП.

 Подать на вход блока испытательных сигналов импульсное напряжение с генератора Г5-15:

 амплитуда 4 В,

 длительность 5 мкс,

 полярность – положительная.

 Генератор перевести в режим одиночного запуска. Переключатель S11 установить в положение “1”, а S12 – в положение “2”. Выход делителя А2 соединить со входом “1” АЦП. Последовательно устанавливая единицы в каждом разряде задатчика кодов записать по 5 значений выходного напряжения усилителя А2 (измерения производятся вольтметром В2-22 в режиме ручного запуска).

 Заполнить таблицу.

Код ЦАП

В2-22

Код АЦП

  0000000000

1

2

3

4

5

  0000000010

1

2

3

4

5

  0000000100

1

2

3

4

5

 Найти цену младшего разряда ЦАП и интервал квантования АЦП. Определить систематическую ошибку в каждой точке диапазона. Найти нелинейность преобразования АЦП (выразить в процентах). Изобразить зависимость систематической ошибки по диапазону. Определить среднеквадратичное значение случайной погрешности в каждой точке и изобразить ее на графике.

 

2. Исследование интегрального АЦП.

 

Схема соединения узлов макета аналогична предыдущему пункту.

2.1. Определить типы выходных кодов АЦП, задавая всевозможные кодовые комбинации на входах управления выходным кодом (выводы 44 и 48 микросхемы). Перебор кодовых комбинаций производится коммутацией перемычками логических уровней (0 В и 2.5 В) на входы управления. Эксперимент проводится для любой кодовой комбинации, установленной на задатчике.

 Заполнить таблицу.

Код

задатчика

Выводы

Код АЦП

Название кода

44

48

0

0

0

1

1

0

1

1

2.2. Определить число тактов преобразования АЦП.

 

Для проведения эксперимента задать на входе АЦП прямой код, для этого переключатель S12 установить в положение “1”. На вход “1” узла защиты и согласования АЦП подать нулевое напряжение и, тактируя генератором Г5-15 АЦП (генератор должен находится в режиме одиночного запуска), зафиксировать число тактов до появления кода нулевого напряжения -2 В.

3. Определение времени установления ЦАП.

 

Переключить генератор Г5-15 в режим периодического запуска, установить частоту следования импульсов порядка 5 кГц. Переключатель S11 перевести в положение “2”. К выходу усилителя А1 подключить осциллограф.

Режим работы осциллографа:

чувствительность -0,5 мВ/дел,

длительность развертки 1 мкс/дел,

синхронизация – внешняя (с выхода генератора Г5-15).

Вращая ручки “Уровень” и “Стабильность”, добиться устойчивой осциллограммы.

Зарисовать осциллограмму и измерить время установления ЦАП.   

 

2.3. Определение полного времени преобразования АЦП.

Установить частоту импульсов генератора Г5-15, равную 10 кГц. Переключатель S12 перевести в положение “2”. Сигнал генератора подать на вход блока испытательных сигналов и на вход “2” узла защиты и согласования АЦП. Гнезда “3” и “4” узла соединить перемычкой. Старший разряд АЦП подключить ко входу “У” осциллографа.

 Режим работы осциллографа:

 чувствительность – 0,5 мВ/дел,

 длительность развертки – 0,05 мкс/дел,

 синхронизация – внешняя (с выхода генератора Г5-15).

Измерить время между моментом появления развертки и фронтом логического сигнала старшего разряда. Найти полное время преобразования для данной частоты стробирующих импульсов. Нарисовать временные диаграммы эксперимента.

         Контрольные вопросы

  1.  Что собой представляет принцип параллельного аналого-цифрового преобразователя?
  2.  Перечислить источники погрешностей параллельного АЦП.
  3.  Каким путем можно уменьшить погрешность нелинейности функции преобразования АЦП?
  4.  В чем состоит принцип цифро-аналогового преобразования с использованием матрицы R-2R?
  5.  Перечислить источники погрешностей исследованного ЦАП.
  6.  Перечислить области применения ЦАП типа 572ПА1.

         Литература

    

  1.  Гнатек Ю.Р. Справочник по цифро-аналоговым и аналого-цифровым преобразователям. –М. : Радио и связь, 1982. -552 с.
  2.  Федорков Б.Г., Телец В.А., Дегтяренко В.П. Микроэлектронные цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи. – М.: Радио и связь, 1985.

– 120 с., ил. – (Массовая б-ка инженера “Электроника” , вып. 41), с. 45-51, 77-83.

  1.  Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Т.2. Пер. с англ. – М.: Мир, 1984. –590 с.

        

         

        


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

24299. Мировые тенденции развития современной журналистики 48 KB
  С другой стороны все более заметным становится рост общественной активности в информационной сфере проявляющийся в создании альтернативных массмедиа – по преимуществу на сетевой платформе а также в деятельности гражданских организаций мониторинга СМИ и медиакритики в отстаивании требований демократизации медийного сектора сохранения и развития мощных общественных средств массовой информации. В большой Европе СМИ все чаще называют медиаиндустрией а журналистские произведения – медиапродуктами рассматривая их как товарную продукцию...
24300. Публицистические жанры журналистики и их место в системе жанров журналистского творчества 51 KB
  Жанры журналистики отличаются от литературных достоверностью адресностью фактов. Жанр в прессе – это способ подачи информации. Теоретики классифицируют жанры по назначению объекту изображения теме стилистике выразительным средствам и проч.
24301. Этика в СМИ, теория свободы прессы 24 KB
  Этика в СМИ теория свободы прессы. Главная тенденция по итогам исследования 2010 года СМИ в теме социальной ответственности низкая доля внимания средств массовой информации к тематике в целом. встречаются редко и лишь на страницах отдельных СМИ. Причем если деятельность официально зарегистрированных организаций благотворительных и правозащитных объединений фондов помощи и общественных ассоциаций проводящих мероприятия имеющие статус официальных а также отдельные социальные акции крупных компаний или государственных структур еще...
24302. Состояние и развитие рекламного рынка в России и мире. Законодательное регулирование рекламных процессов 37 KB
  История рекламы исчисляется не годами а тысячелетиями. С момента возникновения такой экономической категории как товар и установления товарного производства началось развитие рекламы как искусства. Журнал Лаборатория рекламы маркетинга и PR №1. Мировой рекламный рынок: рынок мировой рекламы растет однако его рост замедлился.
24303. Планирование рекламной кампании 31.5 KB
  Планирование рекламной кампании. Планирование рекламной кампании разбивается на следующие этапы: Определение целей рекламной кампании; Разработка рекламной идеи и стратегии рекламной кампании; Исследование рынка; Разработка бюджета рекламной кампании; Выбор средств распространения рекламной информации; Выбор графика проведения рекламной кампании; Составление медиаплана рекламной кампании; Оценка эффективности рекламной кампании. Рекламные кампании различаются: По основному объекту рекламирования можно выделить кампании по рекламе:...
24304. Виды и формы рекламной информации и средств рекламы 30 KB
  ATL это мероприятия по размещению прямой рекламы которые задействуют 6 основных носителей ТВ пресса радио реклама на транспорте наружная реклама реклама в Интернет. Наружная реклама рекламные средства в виде вывесок наружных плакатов щитов перетяжек витрин козырьков световых установок на зданиях улицах и обочинах дороги. Наружная реклама содержит и использует лаконичный запоминающийся текст рисунок. Реклама на транспорте разновидность рекламы достигающей людей которые пользуются общественным транспортом.
24305. Оценка эффективности рекламной кампании 26.5 KB
  По этой причине оценка эффективности рекламы учитывает комплекс создавшихся на рынке условий и факторов способствующих или препятствующих решению маркетинговых задач. Основная задача исследований эффективности рекламы состоит в том чтобы научиться косвенно предсказывать ее влияние на коммерческую деятельность фирмы. Эти исследования прежде всего направлены на повышение эффективности рекламной деятельности снижения риска ее проведения лучшее использование финансовых средств.
24306. Правовой режим предвыборки, ответственность за нарушение законодательства 40.5 KB
  Владимир Евстафьев рассказал вицепрезидент Ассоциации коммуникационных агентств России академик рекламы Агитация предвыборная предвыборная агитация деятельность осуществляемая в период избирательной кампании и имеющая целью побудить или побуждающая избирателей к голосованию за кандидата кандидатов список кандидатов или против него них. Предвыборная агитация может принимать следующие формы: а призывы голосовать за или против кандидата списка кандидатов; б выражение предпочтения какомулибо кандидату избирательному...
24307. Защита репутации юридическими средствами 87.5 KB
  Защита репутации юридическими средствами Защита чести достоинства и деловой репутации Гражданин вправе требовать по суду опровержения порочащих его честь достоинство или деловую репутацию сведений если распространивший такие сведения не докажет что они соответствуют действительности. Правила настоящей статьи о защите деловой репутации гражданина соответственно применяются к защите деловой репутации юридического лица. Защита репутации: право и PR Репутация – это информационное по сути явление которое отчасти пытаются описать и защитить с...