Білім беру бағдарламасы бойынша /білім беру бағдарламасының коды және атауы/ электронды қҰрылғылар схемотехникасы
жүктеу/скачать 11,89 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Қолданылатын бағдарлама: Electronics Workbench в. 5.0 I. Санауыштардың сипаттамаларын зерттеу Ұсынылатын уақыт 80 минут
- Оқыту нәтижесі
- Electronics Workbench
- Сабақ жоспары: I. Оқытушы жетекшілігімен жұмыс жасау Сандық аналогты түрлендіргіштер сипаттамаларын зерттеу II.
- Бағдарламаны қосу: Қажетті бағдарламалар дискіге орнатылып қойған деп болжануда (См. «Инструкцию по установке программы на ПК») I. САТ сипаттамаларын зерттеу
- 1.1. Сандық аналогты түрлендіргіштердің негізгі сипаттамалары мен міндеттерін қысқаша зерттеу.
| Ұзақтығы:
160 мин. Пән: “Электронды құрылғылар схемотехникасы ” Мақсаты: САПР Electronics Workbench құралдарының көмегімен санауыштардың сипаттамаларын тәжірибелік зерттеу. Қолданылатын бағдарлама: Electronics Workbench в. 5.0 I. Санауыштардың сипаттамаларын зерттеу Ұсынылатын уақыт 80 минут Мақсаты : САПР Electronics Workbench Electronics жұмыс құралдарын қолдана отырып, сандық-аналогтық түрлендіргіштердің сипаттамаларын зерттеудің практикалық дағдыларын меңгеру Оқыту нәтижесі: Сабақты сәтті аяқтағаннан кейін пайдаланушы білуі керек: Сандық аналогты түрлендіргіштердің функционалдық мүмкіндіктері мен міндеттерін: САПР Electronics Workbench құралдраы элементтеріне талдау жасадуы. Қолданылатын бағдарламалар: Electronics Workbench в. 5.0 Пайдаланылған файлдары бар папка: 0646 / PT_646_21 Сабақ жоспары: I. Оқытушы жетекшілігімен жұмыс жасау Сандық аналогты түрлендіргіштер сипаттамаларын зерттеу II. Өзіндік жұмыс. Бағдарламаны қосу: Қажетті бағдарламалар дискіге орнатылып қойған деп болжануда (См. «Инструкцию по установке программы на ПК») I. САТ сипаттамаларын зерттеу 1.1. Сандық аналогты түрлендіргіштердің негізгі сипаттамалары мен міндеттерін қысқаша зерттеу. Сандық-аналогтық түрлендіргіші (DAC) сандық кодтармен ұсынылған кіріс мәндерін автоматты түрлендіруге (декодтауға) арналған (DECH) Үнемі өзгеретін мәндер (I.e. Aallog) мәндеріне арналған. Басқаша айтқанда, DAC ADC-пен салыстырғанда керісінше өзгереді. ADC шығаратын физикалық шамалары көбінесе электрлік кернеулер мен токтар, бірақ компьютермен бірге уақытша интервалдар, бұрыштық қозғалыстар және т.б. болуы мүмкін. Сандық сигнал, бірақ адам (оператор) көбірек таныс және сандық кодтардың мәндеріне сәйкес келетін аналогтық сигналдар. ADC көмегімен ақпарат компьютерге енгізіліп, DAC көмегімен ол компьютерден басқарылатын нысанға және адамның қабылдауына әсер етпейді ADC түрлендіреді аналогты сигнал сандық. Әдетте өлшеу кезінде сигнал мәніне сәйкес келетін саны, екілік коды болып табылады. Әрбір өлшеу дискретизация жиілігі деп аталатын белгілі бір жиілігін, жүзеге асырылады. Ең төменгі дискретизация жиілігі теориялық неискаженная сигнал қалпына қамтамасыз етеді деп негізді болып табылады. Бұл сигнал жоқ бұрмалау бар және аналогтық сигнал түрлендіргіші сандық шығысын қалпына келтіру. жиілігін цифрлау кем дегенде екі максималды жиілігі болуы тиіс сигнал түрлендіріледі. Мысалы, 44 кГц тең неискаженная дыбыстық сигнал жеткілікті квантования жиілік түрлендіру үшін. ДАК схемалары, әдетте, бірнеше разрядтардың екілік өкілдігін, 2 дәрежеде пайдаланады, әр санат бойынша (егер құрылғы онлайн режимінде жазылған болса) аналогтық сигналға түрлендіріледі, пропорционалды санды ағызуға тең дәрежеден біреуі, біреуі азайтады. Қазіргі кезде DAC өндірісте интегралдық микросхемалар түрінде ғана шығарылады, олар функционалды және функционалды жағынан толық бекітіліп жасалған болып саналады. Екінші жағдайда сыртқы элементтерді, әдетте эталондық кернеу көзі мен жұмыс күшейткішті қолдану қажет. Сыртқы анықтамалық кернеу көзін пайдалану барлық DAC-ті екі топқа бөлуге мүмкіндік береді: көбейту және көбейтпейтін. Бірінші топ уақыт бойынша өзгеретін эталондық кернеумен жұмыс істеуге мүмкіндік береді, екіншісі - тек анықталған кернеудің белгіленген мәнімен болады. DAC техникалық сипаттамалары статикалық және динамикалық болып бөлінеді. Статикалық түріне жататындар: n биттік тереңдігі - DAC кірісіне берілетін кодтың екілік цифрларының саны DAC сандық бөлігі Uоп, Iоп эталондық кернеу мәнін N бөллікке келесі формуланың N = 2n разрядтық тереңдігімен байланысты екіге бөледі Жалпы мақсаттағы DAC-да әдетте 8-ден 16 битке дейін болады Шығу кернеуінің немесе токтың өзгеруінің минималды қадамы outIout, ΔUout, онда кіріс коды бір-біріне өзгереді. Минималды қадам келесі формула бойынша бит тереңдігімен байланысты Шығу кернеуін немесе ток күшін өзгертудің минималды қадамы , ΔIвых ΔUвых , бұл кезде кіріс коды бір-біріне өзгереді. Минималды қадам келесі формула бойынша бит тереңдігімен байланысты ΔIвых = Iоп / N, ΔUвых= Uоп / N. Идеалды DAC шығыс кернеуі Uвых немесе шығыс тогы Iвых келесі қатынастармен анықталады Iвых = Iоп m / N, Uвых = Uоп m / N, где: m – САТ кірісіне келіп түсетін екілік кодтың ондық эквиваленті m = N соңғы нүктесінде анықталған δUвых, δIвых, абсолютті түрлендіру қателігі идеалды және нақты DAC шығыс кернеулері немесе токтарының айырмасына тең. Түрлендірудің бейсызықтығы δL - m Нөлдік кернеу - DAC шығысындағы кернеу немесе ток, оның кірісіне нөлдік код қолданылған кезде болады. .
1. fс макс түрлендірудің максималды жиілігі - DAC қалыпты жұмыс істеуі үшін рұқсат етілген кіріс кодтарының өзгеруінің максималды жиілігі. 2.Орнату уақыты ts - екілік код DAC кірісіне келген сәттен бастап шығыс кернеуі немесе ток орнатылғанға дейінгі уақыт. Әдетте, САТ сипаттамалары шығыс кернеуін өзгертудің минималды қадамымен байланысты ΔUвых немесе ток ΔIвых. Сонымен, абсолютті түрлендіру қателігі және конверсияның бейсызықтығы әдетте минималды қадамға немесе дәл САТ-те минималды қадамның жартысына тең болады. 1.2 Ағымдық параллель қосындысы бар сандық-аналогтық түрлендіргіштерді зерттеу Салмақ резисторлары бар немесе токтардың параллель қосындысы бар (1-сурет) кернеудің анықтамалық көзі Uоп, кіріс екілік кодымен басқарылатын X0, X1, X2 және X3 кілттері, тізбектей жалғанған R1, R2, R3 және R4 резисторлары болады. OК кілттері мен күшейткіш күшейткіші Сурет 1. Ағымдағы параллель қосындысы бар сандық-аналогтық түрлендіргіш тізбегі Егер DAC кіруіндегі екілік кодтың разряды "1" болса, онда тиісті қосқыш резисторды тірек кернеуінің көзіне қосады, егер ол "0"-"жерге" тең болса (DAC кірісіне екілік сан (0011) берілген). Резисторлардың кішіден аға разрядтарға кедергісі төмендейді R2 = R1/2, R3 = R2/2, R4 = R3/2 и т.д. Нәтижесінде әр резистор арқылы өтетін токтың мөлшері (салмағы) әр түрлі болады. Резистор тізбегінің шығысындағы минималды жалпы ток екілік сан (0001) I 0 = UOP/R1 түскен кезде болады. Нәтижесінде U1 кернеуі Шығыс кернеуінің өзгеруінің минималды қадамына тең болады. Егер кіріске 410 = (01002) саны берілсе, онда резисторлық тізбектің шығысындағы ток мөлшері I = Коп/К 3 = 4∙коп/К 1 = 4∙I 0 болады. Сондықтан Оу шығысындағы U1 кернеуінің мәні төрт есе көп болады. Параллель токтардың қосындысы бар DAC тізбегінде резисторлардың ең аз саны бар. Алайда, барлық резисторлар әртүрлі қарсылыққа ие, оны жоғары дәлдікпен алу керек. Сонымен, 10 биттік DAC үшін резисторлардың дәлдігі 0.1% болуы керек, оны технологиялық тұрғыдан орындау өте қиын. Сондықтан параллель токтардың қосындысы бар DAC схемасы екілік биттердің аз саны үшін ғана қолданылады. 1.2.1. САПР көмегімен токтардың параллель қосындысы бар сандық-аналогтық түрлендіргіштерді зерттеу. Зерттеу міндеттер: шығыс кернеуінің минималды өзгеру қадамын анықтау, идеалды және нақты САТ үшін кіріс-шығыс сипаттамаларын құру, олардың салыстырмалы талдау жүргізу. 1. Windows жұмыс үстеліндегі ярлықты пайдаланып Electronics Workbench іске қосыңыз. Файлдар мәзірінен Ашу Open командасын таңдаңыз Пайда болған тілқатысу (далогты) терезесінде 0646 / PT_646_21 папкасын ашыңыз, және онда параллель қосындысы бар DAC эксперименттік зерттеу схемасын және идеалды ОК ұсынатын Z21_01.ewb файлын ашыңыз. 2. Экранның жоғарғы оң жақ бұрышындағы қосқышты пайдаланып модельдеу процесін бастаңыз. а) Шығу кернеуінің минималды өзгеру қадамын анықтау 3. A, B, C және D пернелерімен басқарылатын қосқыштарды пайдаланып DAC кірісіне екілік санды (0001) 2 қолданыңыз X0 биті A кілтіне сәйкес келеді. ОК шығысына қосылған вольтметр минималды қадамға сәйкес келетін кернеуді көрсетеді. Нәтижені Есепке жазыңыз. б) Идеалды САТ үшін кіріс-шығыс сипаттамасын салу. 4. САТ кірісіне екілік сандар тізбегін қолданыңыз және вольтметр көрсеткіштерін есептегі 1-кестенің бірінші бағанына жазыңыз Кесте 1. САТ кіріс және шығыс идеалы және нақты сипаттамалырн салыстыру.
жүктеу/скачать 11,89 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|