48575

Кодирующие и декодирующие преобразователи

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

АЦП параллельного преобразования состоит из массива компараторов, прецизионного резистивного делителя, D триггеров и приоритетного шифратора.

Русский

2014-03-25

53.24 KB

6 чел.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение  высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Факультет управления и информационных технологий

Отчет по лабораторной работе №5

Дисциплина: Архитектура вычислительных систем и оболочек

Тема: Кодирующие и декодирующие преобразователи.

Выполнил:

Студент группы 3241/1

Андрианов Роман Дмитриевич

Проверил:

Вербова Н. М.


Цель работы 

Изучение принципов действия цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей.

Программа работы:

1. Синтезировать схему АЦП параллельного преобразования.

2. Ввести схему АЦП и проверить ее работу.

3. Синтезировать схему АЦП последовательного приближения.

4. Ввести схему АЦП и проверить ее работу.

5. Снять осциллограммы напряжений.


Синтез АЦП параллельного преобразования на 2 разряда.

АЦП параллельного преобразования состоит из массива компараторов, прецизионного резистивного делителя, D триггеров и приоритетного шифратора.

Количество компараторов, как и количество D триггеров, обеспечивающих исключение влияния на результат разброса временной задержки компараторов, определяется по формуле:  2n-1 , где n – количество разрядов АЦП. Для 2-х разрядного АЦП требуется:   22-1= 3 компараторов.

Для синтеза приоритетного шифратора необходимо составить таблицу состояния приоритетного шифратора:

х2

х1

х0

Q1

Q0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

1

1

Функция приоритетного шифратора в аналитической форме:

y1 = ¬x2*x1* x0  + x2*x1* x0 = x1* x0 ;

y0 =  x2 + ¬x2*¬x1* x0  

 

Рис. 1 Схема АЦП параллельного преобразования на 2 разряда

Синтез АЦП последовательного приближения на 2 разряда.

АЦП последовательного приближения состоит из четырёх основных узлов: компаратора, устройства управления, регистра последовательного приближения (РПП) и ЦАП.

После подачи команды "Пуск" с приходом первого тактового импульса РПП принудительно задает на вход ЦАП код, равный половине его шкалы (в нашем случае для 2-разрядного ЦАП это 1016 = 210). ЦАП преобразует этот код в напряжение Uос. Компаратор сравнивает Uос с входным напряжением и, если входное напряжение больше,  то на выходе компаратора устанавливается 1, если меньше, то 0.

В этом последнем случае схема управления должна переключить старший разряд  обратно в состояние нуля.  Далее принудительно устанавливается в 1младший разряд и действия повторяются.

ЦАП может быть двух видов: c матрицей R-2nR и c матрицей R-2R. Чаще используется матрица R-2R, т.к. в матрице R-2nR  резисторы сильно отличаются по величине и должны быть очень точно подобраны. Но для нашего случая нужны резисторы только 2-х видов  (R и 2R) и в матрице R-2nR и в матрице R-2R, а, т.к. в ЦАП c матрицей R-2nR элементов меньше, то будем использовать её.

Состояния регистра последовательного приближения (оптимально использовать R-S триггеры):

P

C1

C2

C3

C4

K

Q1

Q0

1

0

0

0

0

-

0

0

1

1

0

0

0

-

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

0

0

0

1

0

-

x

1

0

0

0

0

1

0

x

0

0

0

0

0

1

1

x

1

0

0

0

0

0

-

x

x

, где x – сохранение предыдущего значения

Рис. 2 Схема АЦП последовательного приближения на 2 разряда

Вывод

В ходе работы я синтезировал схему АЦП параллельного преобразования. Ввёл её в Electronic Workbench и проверил работу. Ошибок не выявлено. Синтезировал схему АЦП последовательного приближения и проверил её работу. Ошибок не выявлено.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6902. Правознавство. Основи державного (конституційного) права України 1.37 MB
  Лекція 1. Основи державного (конституційного) права України ПЛАН Загальна характеристика держави. Державний суверенітет. Поняття і риси правової держави. Форми держави. Загальна характеристика права. Поняття норм права. Джере...
6903. Економіка та організація виробництва. Опорні конспекти 618 KB
  Підприємство, як субєкт господарювання. Визначення, мета і напрямки діяльності підприємства. Вплив зовнішнього оточення на діяльність підприємств. Класифікація підприємств. Порядок створення і ліквідація підприємств. В...
6904. Суеверие голубя 59.5 KB
  Суевериеголубя Сказать, что подкрепление это стимул на ответные реакции, значит сказать ничего более чем то, что он следует за ответной реакцией. Он может следовать из-за некоторых механических связей или из-за посредничества другого механизма...
6905. Нужны ли теории научения 652.5 KB
  Нужны ли теории научения В своей работе 1950 г. Скиннер задался вопросом - Нужны ли теории научения? и предположил, что нет. Он определил понятие слова теория. Оно означало "любое объяснение наблюдаемого факта, апеллирующее к событиям, происх...
6906. Электромагнитное поле. Полная система уравнений электромагнитного поля в дифференциальной и интегральной форме. Волновое уравнение 28.22 KB
  Электромагнитное поле. Полная система уравнений электромагнитного поля в дифференциальной и интегральной форме. Волновое уравнение. Электромагнитное поле - это совокупность электрических и магнитных полей, которые могут переходить друг в друга...
6907. Визначення питомого заряду електрону методом магнетрону 276.5 KB
  Визначення питомого заряду електрону методом магнетрону Мета роботи - вивчення одного з методів визначення питомого заряду електрону, який базується на рухові заряджених частинок під дією однорідного магнітного і радіального електричного полів,...
6908. Дослідження електричних полів 279.5 KB
  Дослідження електричних полів Мета роботи: користуючись методом електролітичної ванни визначити еквіпотенціальні поверхні та силові лінії електричного поля між електродами різної конфігурації, розрахувати траєкторію руху пучка електронів. Зміст робо...
6909. Термоелектронна емісія 387 KB
  Термоелектронна емісія Мета роботи: дослідження явища термоелектронної емісії на основі циліндричного вакуумного діода та його вольт-амперних характеристик перевірка закону трьох других та визначення питомого заряду електрона визначення роботи ...
6910. Дослідження плазми газового розряду 410.5 KB
  Дослідження плазми газового розряду Мета роботи: визначення основних параметрів плазми (температури електронного газу і концентрації електронів) методом електричних зондів Ленгмюра. Зміст роботи і завдання 1. Для трьох - п’яти різних значе...