Методическое пособие 99
.pdfузлов: резистивной схемы (матрицы) на резисторах R1 – R4 и суммирующего операционного усилителя (ОУ) с резистором обратной связи R0. Опорное напряжение Uоп подключается к резисторам матрицы переключателями А, В, С, D, имитирующими преобразуемый код.
1) Коэффициент усиления по напряжению (КU), когда только один переключатель установлен в положение, соответствующее логической 1:
|
Кi = Ro/Ri |
(1) |
2) |
Кu, когда два переключателя установлены в |
|
положения, соответствующие логическим 1: |
|
|
|
Кij = Ro : Ri·Rj/(Ri + Rj) |
(2) |
3) |
Ku, когда три переключателя установлены в |
|
положения, соответствующие логическим 1: |
|
Кijn = Ro : Ri·Rj·Rn/(Ri·Rj + Ri·Rn + Rj·Rn) (3)
4) Ku, когда четыре переключателя установлены в положения, соответствующие логическим 1:
Кijnm = Ro : Ri·Rj·Rn·Rm/(Ri·Rj·Rn+Ri·Rj·Rm+ +Rj·Rn·Rm+ Ri·Rn·Rm) (4) 5) Выходное напряжение ЦАП:
Uвых. = Кu·Uоп В, |
(5) |
где Ku для различных положений переключателей, имитирующих кодовые комбинации «0» и «1».
2.2. Пример расчета.
Исходные данные даны для кодовых комбинаций 0001 и 1111: 1) Переключатель А установлен в положение,
соответствующее логической 1
39
2) Переключатели А, В, С, D, установлены в положения, соответствующие логическим 1
Uвх. = 6 В; R0 = 13,3 кОм; R1 = 200 кОм; R2 = 100 кОм; R3 = 50 кОм; R4 = 25 кОм.
Решение:
2.К1 = 13,3/200 = 0,065
2.Uвых.1 = 0,065·6 = 0,4 В
3.К1234 = 13,3 : (200·100·50·25/(200·100·50 + 200·100·25 +
100·50·25 + 200·50·25))= 1 4. Uвых.1234 = 1·6 = 6 В
3. Задание
3.1. Определить коэффициенты усиления по напряжению ОУ и напряжения на выходе ЦАП при Uвх. = 6 В для различных положений переключателей А, В, С, D, имитирующих кодовые комбинации «0» и «1». Исходные данные взять из табл. 29, согласно варианту.
Таблица 29
№ |
|
Кодовые |
|
|
R0 |
R1 |
R2 |
|
R3 |
|
R4 |
|||||
вар |
Комбинации |
(кОм) |
(кОм) |
(кОм) |
(кОм) |
(кОм) |
||||||||||
1 |
1001 |
|
0011 |
|
0111 |
10 |
|
150 |
75 |
|
37,5 |
|
18,75 |
|||
2 |
0010 |
|
0110 |
|
1011 |
10 |
|
150 |
75 |
|
37,5 |
|
18,75 |
|||
3 |
0100 |
|
0101 |
|
1101 |
10 |
|
150 |
75 |
|
37,5 |
|
18,75 |
|||
4 |
1000 |
|
1010 |
|
1110 |
10 |
|
150 |
75 |
|
37,5 |
|
18,75 |
|||
5 |
0001 |
|
1100 |
|
1111 |
10 |
|
150 |
75 |
|
37,5 |
|
18,75 |
|||
3.2 Произвести расчет. Результаты расчета свести в табл. 30. |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 30 |
|||
К |
|
К |
|
К |
|
|
U (В) |
|
U (В) |
|
|
U (В) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40
4. Контрольные вопросы к практической работе № 8
1.Для каких целей предназначен цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)?
2.В каком виде представляются входные величины в
ЦАП?
3.Что составляет основу схемы ЦАП?
4.Для чего в схеме ЦАП используются переключатели?
5.Какие элементы могут использоваться в качестве переключателей?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Левшина, Е.С. Электрические измерения физических величин. Измерительные преобразователи [Текст] / Е.С. Левшина, П.В.Новицкий. – Л: Энергоатомиздат, 1983. – 198 с.
2.Шишмарев, В.Ю. Физические основы получения информации [Текст] : учеб. пособие для студ. учреждений высш. проф. образования / В.Ю. Шишмарев. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 448 с.
3.Келим, Ю.М. Типовые элементы систем автоматического управления [Текст] / Ю.М. Келим. – М.: «Форум - Инфра - М», 2002. – 383 с.
41
СОДЕРЖАНИЕ
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ………....……………………………1
Практическая работа № 1………………………………….3 Практическая работа № 2………………………………….8 Практическая работа № 3……………………………..…..13 Практическая работа № 4…………………………………18 Практическая работа № 5…………...…………………….23 Практическая работа № 6………………………………....28 Практическая работа № 7……………………………...….33 Практическая работа № 8………………………………....38 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………..…..41
42
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к практическим работам
по дисциплине «Физические основы получения информации» направления 200100.62 «Приборостроение»
(профиль «Приборостроение») всех форм обучения
Составители: Турецкий Андрей Владимирович
Ципина Наталья Викторовна Шуваев Владимир Андреевич
В авторской редакции
Компьютерный набор А.В. Турецкого
Подписано к изданию 28.10.2014.
Уч.-изд. л. 2,6.
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»
394026 Воронеж, Московский просп., 14