11.5 Библиотечные ЦАП и АЦП

В библиотеке программы EWB 4.1 преобразователи представлены 8-разрядными ЦАП и АЦП.

Схема включения библиотечного ЦАП приведена на рис. 11.8. Она содержит собственно ЦАП (DAС V) два источника опорного напряжения +Uop и -Uop, генератор слова и осциллограф

Выходное напряжение ЦАП определяется выражением [67]:

где D — десятичный эквивалент входного двоичного кода (например, при входном коде 00000011 D=3).

Задавая соответствующие кодовые комбинации на выходе генератора слова, можно с помощью осциллографа. Da измерить максимальное выходное напряжение ЦАП, а также минимальное, соответствующее младшему разряду и определяющему разрешающую способность ЦАП. Нумерация разрядов показана на графическом значке ЦАП, осциллограмма— на рис. 11.9.

Рис. 11.8. Схема включения библиотечного ЦАП

Для ЦАП с опорными источниками тока +Iop, -lop (DAC I — см. разд. 2.7) ток прямого и инверсного выхода определяется соответственно формулами [67]:

Схема включения библиотечного АЦП показана на рис. 11.10. В ее состав входят собственно АЦП (ADC), источники опорного напряжения, генератор слова для синхронизации и управления выходом АЦП, функциональный генератор в качестве источника входного сигнала Ui, логический анализатор, преобразователь двоичный код-код ASCII и осциллограф.

Назначение выводов АЦП: VIN — подключение источника преобразуемого сигнала; VREF+, VREF- — подключение источников опорного напряжения; SOC — вход синхронизации; ОЕ — разрешение на выдачу выходной двоичной комбинации на выходы DO...D7; ЕОС — сигнал готовности данных (например, при выдаче данных на ЭВМ).

Для заданного значения входного напряжения Ui, зафиксированного, например, с помощью устройства выборки и хранения (см. разд. 10.10), десятичный эквивалент двоичного кода на выходе АЦП определяется выражением [67]:

Рис. 11.10. Схема включения библиотечного АЦП

Устройство ASCII позволяет записать данные в текстовый файл. После двойного щелчка по его изображению вызывается диалоговое окно, показанное на рис. 11.11, где указывается имя файла. По умолчанию в меню предлагается имя схемного файла, имеющее расширение.txt.

Полученные данные с АЦП можно анализировать с помощью логического анализатора и осциллографа. Данные на экране логического анализатора при преобразовании синусоидального сигнала с напряжением 1 В и частотой 1 кГц показаны на рис. 11.12.

Начальный участок данных на рис. 11.12 после их преобразования в аналоговый сигнал с помощью ЦАП показан в виде осциллограммы на рис. 11.13.

Контрольные вопросы и задания

1. Используя схему ЦАП на рис. 11.8, установите зависимость выходного напряжения от значения двоичного кода на входе. Определите разрешающую способность ЦАП (цену младшего разряда — МР) и получите формулу для расчета выходного напряжения. Рекомендуется работать с генератором слова в пошаговом режиме (Step).

2. Используется ли ЦАП в составе библиотечного АЦП?

3. Проведите качественный сравнительный анализ осциллограмм на рис. 11.12 и 11.13.

4. Проведите сопоставительный анализ данных на рис. 11.12 и данных, зарегистрированных в текстовом файле.