Пәні: «Автоматтандыру жүйелері үшін мәліметтер қоры»
жүктеу/скачать 1,33 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Зертханалық жұмыс №8 Пәні: «Автоматтандыру жүйелері үшін мәліметтер қоры» Тақырыбы: Орындаған
|
Ғ. Дәукеев атындығы Алматы энергетика және байланыс университеті Коммерциялық емес акционерлі қоғам Автоматтандыру және басқару кафедрасы Зертханалық жұмыс №8 Пәні: «Автоматтандыру жүйелері үшін мәліметтер қоры»Тақырыбы: Орындаған: Тастемир Дархан Тобы: БТМСАК-22-1 ____________ ________________ «___» ___________2023 ж. (бағасы) (қолы) Алматы 2023 Лабораторная работа № 8 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ АЦП И ЦАП Цель работы: изучение и моделирование работы ЦАП и АЦП в среде LabView; создание библиотеки подпрограмм данных элементов; изучение вещественного типа данных; ознакомление с осциллографамив LabView. Оборудование: дисплейный класс, среда визуального программирования LabView версии 7.0 или выше. 1. Общие сведения Цифро-аналоговый преобразователь (сокращенно ЦАП) – это одна из наиболее важных схем сопряжения, применяемых для организации связи между аналоговыми и цифровыми устройствами. ЦАП является основой многих электронных схем и устройств, включая цифровые вольтметры, графопостроители, осциллографы и многие другие устройства, управляемые компьютером. ЦАП – это электронное устройство, преобразующее цифровой логический сигнал в аналоговый сигнал. Выходное напряжение ЦАП − это набор битов входного сигнала, взвешенных определенным образом: где wi – весовой коэффициент, bi – значение бита (1 или 0), i – индекс номера бита. В случае двоичной схемы взвешивания, когда wi = 2i , полное выражение для 8-битового ЦАП запишется в виде: DAC = 128⋅b7 + 64⋅b6 + 32⋅b5 + 16⋅b4 + 8⋅b3 + 4⋅b2 + 2⋅b1+ 1⋅b0. В модели (рис. 5.1), виртуальный прибор демонстрирует процесс преобразования. Восемь булевых переключателей на лицевой панели устанавливают входные биты от b0 до b7. Когда программа запущена, восемь светодиодных индикаторов отображают величину входного байта. Выходной сигнал отображается в виде числового индикатора. На диаграммной панели виден алгоритм работы 8-битного конвертера, реализованного при помощи пакета LabView. Для генерации аналогового сигнала можно использовать любую последовательность битов, подаваемых с постоянной скоростью на вход ЦАП. Простейшая последовательность получается на выходе 8-битного двоичного счетчика. С ее помощью генерируется цифровой сигнал в пределах от 0 до 255 единиц. Для демонстрации такого процесса необходимо присоединить простой счетчик к ЦАП. После этого выходной сигнал подается на графический индикатор. Скорость нарастания графика определяется частотой счета: больше частота – больше угол наклона. Колебательный модуль генерирует тактовый сигнал. Когда происходит переполнение счетчика от (11111111) до (00000000), аналоговый сигнал быстро спадает от 255 до 0. Такой сигнал называют ступенчатым, поскольку он похож на ступеньки лестницы. Модель такого прибора представлена на рис. 5.2. Счетчик от 0 до 255 организован с помощью сдвиговых регистров («Shift register»), и узла сравнения текущего значения счетчика со значением 255. Сигнал с этого счетчика преобразуется в массив бит, а затем в кластер бит, который разбивается на потоки бит и подается на ЦАП. С выхода ЦАП снимается «аналоговый» сигнал отображаемый на графическом индикаторе «Waveform Chart», для режимов 4- и 6-битного ЦАП этот сигнал умножается на константу, чтобы привести его к масштабу 0÷255. Значок с часами – это функциональный узел «Wait» − обеспечивает задержку выполнения кода программы на указанное количество миллисекунд Аналогово-цифровой преобразователь (сокращенно АЦП) – это второй ключевой элемент, обеспечивающий взаимодействие аналоговых и цифровых устройств. АЦП является основой цифровых вольтметров, цифровых авометров, многоканальных анализаторов, осциллографов и многих других приборов. Существует несколько различных типов АЦП. Наиболее распространенными являются интегрирующие, следящие и преобразователи последовательного приближения. В работе исследуются интегрирующие и следящие аналого-цифровые преобразователи. Назначение АЦП заключается в генерации двоичного цифрового кода, пропорционального входному аналоговому сигналу (рис. 5.3). Счетчик создает пробную двоичную последовательность, которая конвертируется в аналоговое напряжение при помощи цифроаналогового преобразователя. ЦАП является базовым элементом многих схем АЦП, а его принцип работы уже обсуждался выше. После этого пробное напряжение сравнивается с входным сигналом. Если входное напряжение больше пробного сигнала, счетчик увеличивает значение, чтобы приблизить пробный сигнал к уровню входного напряжения. Если же входной сигнал меньше пробного, счетчик уменьшает свое выходное значение с тем, чтобы уровень пробного сигнала приблизился к уровню входного. Этот процесс продолжается до тех пор, пока компаратор не изменит знак. В этот момент уровень пробного сигнала будет в пределах одного отсчета от уровня входного напряжения. При увеличении числа разрядов счетчика будет увеличиваться и разрешение ЦАП такого типа. жүктеу/скачать 1,33 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|