Analoginio-skaitmeninio ir skaitmeninio-analoginio keitiklių tyrimas (laboratorinis darbas)
Laboratorinis darbas nr. 3
Analoginio-skaitmeninio ir skaitmeninio-analoginio keitiklių tyrimas
1. Darbo tikslas: susipažinti su analoginiu skaitmeniniu keitikliu (ASK), sudaryti paprasčiausią lygiagretųjį flash ASK. Susipažinti su skaitmeniniu analoginiu keitikliu (SAK), sudaryti paprasčiausią SAK su sumuojančiu stiprintuvu. 2. Darbo eiga: sudarome 3 bitų lygiagrečiojo flash ASK modelį (1 pav.)
![]()
1pav. 3-ų bitų lygiagrečiojo flash ASK modelis.
Keisdami įėjimo įtampą (analoginė įtampa) gauname išėjimo kodą (skaitmeninis kodas). Gautą „termometrinio“ kodo priklausomybę nuo analoginės ASK įėjimo įtampos surašome į 1-ą lentelę:
| Uin, V | 0 | 0,3 | 0,8 | 1,6 | 2,3 | 3.3 | 4,69 | 5.89 | 8,69 |
| Kodas | 11111111 | 11111110 | 11111100 | 11111000 | 11110000 | 11100000 | 11000000 | 10000000 | 00000000 |
1-a lentelė.Išėjimo kodo priklausomybė nuo įėjimo įtampos.
Nubraižome grafinę ASK perdavimo charakteristiką (2 pav.)
2-as pav. Grafinė ASK perdavimo charakteristika.
Sudarome 4 bitų SAK su sumuojančiu stiprintuvu modelį (3 pav.)
3-ias pav. 4 bitų SAK su sumuojančiu stiprintuvu modelis.
Komutuodami jungiklius A,B,C ir D gauname 16 kombinacijų, nuo kurių priklauso SAK išėjimo įtampa. Atidarytas jungiklis atitinka loginį 0, uždarytas – loginį 1.Gautus rezultatus surašome į 2-ą lentelę.
| Dvejetainis kodas | Šešioliktainis kodas | Dešimtainis kodas | Analoginis signalas | |||
| D | C | B | A | Uiš, V | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0,68 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 2 | 2 | 1,35 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 3 | 3 | 2,02 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 4 | 4 | 2,68 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 5 | 5 | 3,36 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 6 | 6 | 4,03 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 7 | 7 | 4,70 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 8 | 8 | 5,34 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 9 | 9 | 6,01 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | A | 10 | 6,68 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | B | 11 | 7,36 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | C | 12 | 8,02 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | D | 13 | 8,69 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | E | 14 | 9,36 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | F | 15 | 10,0 |
2-a lentelė. SAK perdavimo charakteristikos nustatymo duomenys.
Nubraižome grafinę SAK perdavimo charakteristiką (4pav.)
4 pav. Grafinė SAK perdavimo charakteristika.
1. Išvados: Skaitmeninio signalo apdorojimo privalumai prieš analoginį yra tokie: galimybė atlikti sudėtingas operacijas su signalu, taupiau naudojama maitinimo šaltinio energija.Skatmeninį-analoginį ir analoginį-skaitmeninį keitiklį galima sudaryti iš vieno ar daugiau komparatorių.Komparatorius galima naudoti skaitmeninių matavimo prietaisų gamybai.ASK modelyje norint užtikrinti didelį matavimo tikslumą, reikalingas didelis komparatorių skaičius. SAK modelyje tinkamai parinkus įėjimo varžas, galima gauti tiesinę įėjimo ir išėjimo įtampų charakteristiką.SAK trūkumai- tikslumui užtikrinti sumatoriaus varžų tikslumas turi būti didelis; jei keitiklis turi daug skilčių, tai žemiausios skilties varža turi būti labai didelė.