Принцип действия и схема исследуемой цепи
Основное преимущество АЦП последовательного приближения – существенное снижение времени преобразования в сравнении с АЦП развертывающего или следящего преобразования.
Как и в рассмотренных выше АЦП измеряемое напряжение сравнивается компаратором с напряжением ЦАП. На каждом такте включается один разряд ЦАП, начиная со старшего. Если выходное напряжение ЦАП не превысило измеряемое, то этот разряд остается включенным до конца преобразования и его напряжение суммируется с напряжением последующих младших разрядов. Если при включении напряжения очередного разряда его сумма с напряжениями ранее включенных разрядов превысит измеряемое напряжение, компаратор переключится, и этот разряд будет отключен. По окончании преобразования включенными (т. е. равными 1) окажутся те разряды, сумма напряжений которых не превысит измеряемое напряжение. Число тактов, необходимых для выполнения преобразования равно числу разрядов преобразователя.
На рисунке приведена принципиальная схема эксперимента, реализующего алгоритм преобразования «в ручную» - разряды ЦАП включаются тумблерами, состояние компаратора определяется по индикатору.
Принципиальная схема испытания АЦП с регистром последовательных приближений (РПП) показана ниже.
Схемы электрические соединений
Схема электропитания блока испытания цифровых устройств
|
|
|
Схема для изучения принципа действия АЦП последовательного приближения на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1
(ручной режим).
Схема используется для реализации алгоритма последовательных приближений
«в ручную». Заданное переменным резистором (5, рис. 1, набор 600.11.1) напряжение (0…5 В) сравнивается компаратором (3, рис. 1, набор 600.11.1) с напряжением ЦАП (1, рис. 1, набор 600.11.1). Результат сравнения отображается индикатором логических уровней (из набора 600.11). Двоичное число на входе ЦАП устанавливается тумблерами 0, 1, 2, 3 (0 – младший разряд, 3 – старший разряд). В качестве опорного напряжения ЦАП используется напряжение питания. Для подключения неиспользуемых входов элементов и мультиметра к общему проводу используется вспомогательный миниблок (набор 600.11).
Перед выполнением эксперимента тумблеры 0, …, 3 устанавливают в положение 0. Переменным резистором задают измеряемое напряжение (рекомендуется 1…4 В).
При измерении поочередно переводят тумблеры в положение 1, начиная со старшего разряда (тумблер 3). Если напряжение на выходе ЦАП превысит измеряемое (на выходе компаратора – 1), то включенный тумблер возвращают в положение 0. Если на выходе компаратора 0 (напряжение ЦАП ниже измеряемого) включенный тумблер оставляют в положении 1. Далее сравнение напряжений повторяют, переключая тумблер следующего младшего разряда и т. д. (последовательность переключения тумблеров 3, 2, 1, 0). По окончании измерения положение тумблеров дает двоичное число – результат измерения ( 
).
|
|
|
Диапазон измерения напряжения для данного АЦП – 
.(0…4,69 В, при 
В). Разрешающая способность АЦП - 
В.
Результат измерения АЦП в вольтах равен 
, где 
- десятичное число, соответствующее положению тумблеров.
Для проверки результата мультиметром измеряют напряжение, установленное переменным резистором ( 
, точка 1) и напряжение на выходе ЦАП ( 
, точка 2).
Разность этих напряжений не должна превышать 
( 
).
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 336; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!