6. Время преобразования t _прб – интервал времени от момента заданного изменения сигнала на входе до появления на выходе установившегося кода. Часто вместо времени преобразования быстродействие преобразователя характеризуется частотой преобразования.

---

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

На панели установки размещены встроенный генератор импульсов ГИ и генератор одиночных импульсов ГОИ. Установка частоты ГИ осуществляется подключением штекера «Частота ГИ» к соответствующему гнезду, а запуск ГОИ – кнопкой «Пуск». Любой из этих генераторов с помощью тумблера «Режим генератора» можно подключить ко входу встроенного счетчика, состояние которого индуцируется светодиодными индикаторами «Код числа импульсов» в двоичном коде. Кнопкой «Сброс» счетчик устанавливается в нулевое положение. Выход счетчика (см. рис.6) подключен к входу ЦАП, выход которого в свою очередь подключен к одному из входов компаратора К. На второй вход компаратора К подается входное напряжение АЦП Uвх, которое устанавливается ручкой «Вход АЦП». Выход компаратора тумблером «Схема» (в положении «АЦП») подключается к генератору импульсов и управляет его работой (Останов- Пуск), а в положении «ЦАП» компаратор отключен от генератора. На выходе ЦАП и входе АЦП установлены гнезда для подключения вольтметров и осциллографа. Опорное напряжение ЦАП Uоп задается ручкой.

В установке используется ЦАП КР572ПА1, имеющий следующие основные параметры:

Число двоичных разрядов - 10

 _лд,  - 0,8

 _пш,  - 3

t _уст, МКС - 5

Характеристики даны при Uоп = 10,24 В и Uпит = 15 В.

При проведении работы используется только 8 разрядов ЦАП.

В качестве компаратора используется интегральный компаратор КР597СА3, имеющий время задержки выключения 15 нс.

---

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

ЗАДАНИЕ:

А. Выполняется при подготовке к работе.

1. В таблице для снятия характеристики преобразования ЦАП и АЦП записать двоичные коды для значений числа входных импульсов от 0 до 256 с интервалом 2 ³. Результаты дать в виде таблицы:

Число Двоич- Расчетное Измерен-

одиноч- ный (теорети- ное

ных код ческое) значение U=Up-Uи

импуль- значение

сов Uр Uи

0. 00000000

8. 00001000

77… …………

264 11111111

При определении Uр учитывать, что Uоп = 10,24 В и ЦАП имеет

10 разрядов (т.е. число квантов 2 ¹⁰ – 1024).

Б. Выполняется в лаборатории.

1. Снять характеристику преобразования ЦАП в режиме «+» и определить погрешности преобразования.

2. Снять характеристику преобразования АЦП. Определить погрешности преобразования.

3. Установить частоту внутреннего генератора 10 ⁴ и в режиме «-» ЦАП зарисовать с экрана изменяющиеся ступени напряжений.

4. Снять зависимость выходного кода АЦП в функции частоты генератора импульсов для одного значения Uвх = 1,0 В.

---

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ

1. Выполнение п.1 задания производят в такой последовательности. Переключатель «Схема» устанавливают в положение «ЦАП». Ко входу ЦАП подключают через счетчик генератор одиночных импульсов, путем установки переключателя «Режим генератора» в положение «ГОИ». К выходу ЦАП подключают вольтметр. Путем нажатия кнопки «Пуск» подают одиночные импульсы на счетчик, которые поступают на ЦАП.

Задавая от генератора входную величину, отсчитываемую в двоичном коде, измеряют выходное напряжение ЦАП.

С целью сокращения объема работ, измерения проводят не во всех точках, а в точках, отстоящих на 8 импульсов. В случае необходимости уточнения положения характеристики можно провести измерение в промежуточных точках.

По результатам измерений, записанным в таблицу, строят характеристику преобразования ЦАП, представляющую собой зависимость выходного напряжения от числа импульсов на входе, т.е. зависимость

Uвых = f ( N )

Определяют погрешности преобразования.

2. При выполнении п.2 задания, ко входу счетчика подключают генератор импульсов, путем установки переключателя «Режим генератора» в положение «ГИ». Устанавливают частоту генератора 10 ¹ Гц, подключением штекера к соответствующему гнезду. Подключают вольтметр ко входу АЦП. Переключатель «Схема» устанавливают в положение «АЦП». Устанавливают по вольтметру значения Uвх от 0 до 2В через 0,2В и записывают показания светодиодного индикатора, соответствующие двоичному коду на выходе счетчика. По результатам измерений построить характеристику преобразования и определить погрешности.

3. При выполнении задания п.3 подключить к выходу ЦАП осциллограф и установить частоту генератора 10 ⁴  10 ⁵ Гц.

Ручками осциллографа «Длительность развертки», «Чувствительность» и «Уровень запуска» добиться устойчивого изображения на экране. На экране должно наблюдаться изображение, соответствующее методу последовательного уравновешивания. Изображение зарисовать. Измерить амплитуду и длительность одной ступени.

4. При выполнении п.4 задания, исследуют быстродействие АЦП. Для этого изменяют частоту импульсов генератора до максимального значения при неизменном Uвх. По результатам измерений строят зависимость показаний счетчика от частоты импульсов и определяют зависимость погрешности от частоты.

---

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назначение ЦАП (АЦП).

2. Какие методы преобразования используются в ЦАП (АЦП).

3. Какие основные параметры имеют ЦАП (АЦП),

4. Чем определяются погрешности при методе последовательного уравновешивания.

5. Что такое нелинейность шкалы АЦП.

6. Чем определяется погрешность при методе считывания, поразрядного уравновешивания.

7. Каковы основные достоинства и недостатки основных методов преобразования.

8. Что такое динамическая погрешность для АЦП.

---

Смотрите также файлы

• Холл.doc

• СчетчикиДешифраторы.doc

• ПьезоэлектрическиеПреобразователи.doc

• Спектральный_анализ.doc

• ОперационныеУсилители.doc