Лабораторная работа №16 Исследование аналого-цифровых преобразователей

Цель работы: Изучение и моделирование в среде multisim различных схем аналого-цифровых преобразователей.

Задание 1.16.1. Аналого-цифровой преобразователь, основанный на считывании состояния компараторов

1) Для выполнения лабораторного задания, соберите схему, приведенную на рисунке 1.16.1.

Рисунок 1.16.1 Схема моделирования АЦП

Инверторы включены в схему, так как активными уровнями на входах и выходах приоритетного шифратора являются логические нули. Для моделирования задать частоту генератора напряжения треугольной формы равной 0,1 Гц, амплитуду напряжения выбрать 8 В и смещение задать равным 7 В.

Результаты измерений потенциалы узлов 1—15 делителя напряжения занесите в таблицу 1.16.1.

Таблица 1.16.1 Измеренные потенциалы узлов делителя напряжения

Узлы	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
φ, В

2) Для моделирования задать частоту генератора напряжения треугольной формы равной 1 Гц, амплитуду напряжения выбрать 1 В и смещение задать равным 5 В, с экрана осцилографа вставьте в отчет осциллограммы, измерьте порог переключения младшего разряда. Занести в таблицу 1.16.2 измерения для значений смещения -1, -2, -3, -4, -6 и -7 В.

Таблица 1.16.2 Изменение значения порога переключения в звисимости от напряжения смещения

Uсмещ. В	1	2	3	4	5	6	7
Uперекл, В

Задание 1.16.2. Исследование функциональной модели четырехразрядного АЦП

1) Для выполнения лабораторного задания собрать схему, приведенную на рисунке 1.16.2. С помощью осциллографа измерьте напряжение функционального генератора, заполните таблицу 1.16.3.

Рисунок 1.16.2 – Схема для получения выходной характеристики АЦП

Таблица 1.16.3 Результаты измерений четырехразрядного аналого-цифрового преобразователя

Такт переключения	Напряжение функционального генератора	Значение семисегментного индикатора	Выходной двоичный код
			0000
			0001
			0010
			----
			1111

2) Вставьте в отчет осцилограммы входного сигнала и напряжения с младшего разряда D4 (рисунок 1.16.3). Определите пороги переключения.

Рисунок 1.16.3 Схема для получение осциллограмм входного и выходного сигналов аналого-цифрового преобразователя

Задание 1.16.3. Исследование АЦП с единичными приращениями компенсирующего сигнала.

1) Соберите схему, приведенную на рисунке 1.16.4. Переведите ключ сброса S в нижнее положение. В декодирующем семисегментном индикаторе. наблюдайте изменение шестнадцатеричного кода. Заполните таблицу 1.16.4 при различных уровнях входного аналогового сигнала.

Рисунок 1.16.4 Схема для моделирования процессов в АЦП при ручной подаче тактовых сигналов

Таблица 1.16.4 Результаты измерений четырехразрядного аналого-цифрового преобразователя

Такт переключения	Напряжение входного аналогового сигнала	Значение семисегментного индикатора	Выходной двоичный код
	5 В		0000
			0001
			0010
			----
			1111
	6,5 В		0000
			0001
			0010
			----
			1111

2) Для определения времени измерения сигнала АЦП при подаче тактовых сигналов от генератора собрать схему, приведенную на рисунке 1.16.5. В отчет вставить рассчитаное время измерения, которое определяется по осциллограммам. Входной и выходной каналы осцилографа подключить к выходу компаратора и на вход счетчика.

Рисунок 1.16.5 Схема для определения времени измерения сигнала АЦП