Отчет должен содержать цель работы, названия опытов, условные обозначения элементов или исследуемые схемы, таблицы истинности, диаграммы, результаты расчетов, краткие выводы по каждому опыту с объяснением полученных диаграмм.
1. Логические элементы: классификация, условные обозначения, таблицы истинности, области применения.
2. Цифровые триггеры RS, D и Т: условные обозначения, схемы, принципы работы, области применения.
3. Двоичный счетчик: схема, принципы работы, области применения.
4. Формирователи коротких и синхронизирующих импульсов: схемы, принципы работы, области применения.
5. Принцип работы элемента задержки (реле времени), исследованного в лабораторной работе.
Литература: [1], [3], [4], [5], [6].
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5 (4 часа)
Тема: Исследование цифро-аналоговых и аналоговоцифровых преобразователей
Цель работы: Изучить принципы работы цифро-аналоговых (ЦАП) и аналогово-цифровых преобразователей (АЦП).
ЦАП – это функциональный элемент электронной техники, преобразующий входной двоичный код (набор логических «0» и «1») в пропорциональное аналоговое постоянное напряжение.
АЦП – это функциональный элемент электронной техники, преобразующий входное аналоговое напряжение в пропорциональный двоичный код (выполняет обратное преобразование ЦАП).
Условные обозначения n – разрядных ЦАП и АЦП, а также основные расчетные соотношения приведены на рис. 5.1.
Uвых = n
2 −1
n
Nвх = ∑(Di ⋅2 ) Nвых = ∑(Qi ⋅2 )
i=0 i=0
Di = 0;1 Qi = 0;1
а) б)
Рис. 5.1
На рис. 5.1 обозначено: Nвх и Nвых – соответственно входной и выходной двоичные коды; Uвх и Uвых – соответственно значения входного и выходного напряжений; Di и Qi – логические уровни цифровых входов и выходов соответственно; Uоп – опорное напряжение.
Двухквадрантными называют ЦАП и АЦП, у которых опорное напряжение Uоп может принимать как положительные, так и отрицательные значения, а двоичный код N – только положительные значения.
Четырехквадрантными называют ЦАП и АЦП, у которых и опорное напряжение Uоп и двоичный код N могут принимать как положительные, так и отрицательные значения. При этом старший разряд двоичного кода считается знаковым, т.е. когда он равен единице, двоичное число является отрицательным.
Передаточные характеристики ЦАП и АЦП приведены на рис. 5.2.
Передаточная характеристика ЦАП Передаточная характеристика АЦП
а) б)
Рис. 5.2
Одним из самых распространенных типов АЦП является АЦП последовательных приближений, который реализуется на основе ЦАП. Структурная схема такого АЦП приведена на рис. 5.3.
Генератор импульсов ГИ вырабатывает последовательность цифровых импульсов, которая с помощью двоичного счетчика СЧ преобразуется в двоичный код. Этот код поступает на цифровые входы ЦАП, где преобразуется в пропорциональное постоянное напряжение UЦАП, подаваемое на один из входов компаратора К. На второй вход компаратора подается входное напряжение Uвх. Компаратор сравнивает напряжения на своих входах, и при достижении равенства Uвх =UЦАП выдает сигнал, останавливающий работу генератора импульсов. При этом на выходе счетчика фиксируется двоичный код, пропорциональный напряжению Uвх.
Описание лабораторной установки
На плате лабораторного стенда размещены необходимые электронные компоненты для исследования требуемых схем. Питание стенда осуществляется от специального разъема. При подключении разъема питание сразу подается на стенд.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.