2. Короткі теоретичні відомості.
3. Заповнені таблиці та отримані осцилограми.
4. Висновки.
4 Контрольні питання.
1. Що таке мультиплексор, яке його призначення?
2. Що таке демультиплексор, для розв’зання яких задач його можна застосувати?
Лабораторна робота №10
Тема:«Цифровий компаратор»
Мета роботи: “Вивчити принцип роботи компаратора. Дослідити принцип роботи на практичному прикладі”.
1. Короткі теоретичні відомості.
Цифрові компаратори (від англійського compare — порівнювати) виконують порівняння двох чисел А, В однаковій розрядності, заданих у двійковому чи двійково-десятковому коді. У залежності від схемного виконання компаратори можуть визначати рівність А=В чи нерівності А<В, А>В. Результат порівняння відображається у вигляді логічного сигналу на однойменних виходах.
Іншими словами, компаратор – пристрій, що дозволяє порівняти два токи чи напруги і визначити знак різниці між ними.
Цифрові компаратори застосовуються для виявлення потрібного числа (слова) у цифрових послідовностях, для оцінки часу в годинних приладах, для виконання умовних переходів в обчислювальних пристроях, а також в адресних селекторах.
Схема
однорозрядного компаратора приведена
на рис.1. Компаратор складається з двох
елементів НЕ, чотирьох елементів И и
одного елемента ИЛИ-НІ.
Рис.1 Схема однорозрядного цифрового компаратора.
Для
дослідження компаратора до нього
підключений логічний перетворювач.
Приєднуючи його клему OUT до кожного
виходу компаратора, можна одержати
таблицю істинності і бульовий вираз
для кожного режиму роботи компаратора.
Для випадку А=В, показаного на рис.1,
результати моделювання представлені
на рис.2, звідки видно, що умові А=В
відповідають дві комбінації сигналів
на вході: А=В=1 чи А=В=0. Цій умові і
відповідає бульовий в
ираз
на додатковому дисплеї.
Рис.2.
Послідовність виконання роботи.
Відкрийте файл dackompar.ewb. проведіть дослідження схеми в режимах А>В, А<В, А=В и проаналізуйте отримані результати. Для переключення кнопок використовуються клавіші А и В, при переключенні змінюється потенціал.
3. Зміст звіту.
Назва і мета роботи.
Короткі теоретичні відомості.
Висновки.
4. Контрольні питання
Що таке компаратор?
Які функції виконує цифровий компаратор, у яких пристроях він може бути використаний?
Лабораторна робота №11
Тема: Цифро – аналоговий і аналогоцифровий перетворювач.
1. Цап з ваговими резисторами
Цифро-аналогові перетворювачі використовуються для перетворення цифрового коду в аналоговий сигнал, наприклад, для керування в автоматичних системах виконавчими органами (електродвигунами, соленоїдами і т.п.).
Найбільш простий ЦАП з ваговими резисторами (рис. 1) складається з двох блоків. Резистивна схема (матриця) виконана на резисторах R1...R4. Підсумовуючий підсилювач містить у собі OU і резистор зворотного зв'язку Rо. Опорна напруга Uon (3 В) підключається до резисторів матриці перемикачами D, З, В и А, керованим однойменними клавішами клавіатури і имитирующими преутворений код. Вихідна напруга Uo виміряється мультиметром.
Рис.1 ЦАП з ваговими резисторами
Якщо всі перемикачі замкнуті на "землю", як показано на рис. 1, то напруга на вході і виході ОУ дорівнює Uоп=3 В. Припустимо тепер, що перемикач А встановлений у положення, що відповідає логічної 1. Тоді на вхід ОУ через резистор R1 подається напруга 3 В. Розрахуємо в цьому випадку коефіцієнт підсилення напруги по формулі: K=Ro/Rl=10000/150000=0,066. Звідси одержуємо, що вихідна напруга Uo=0,066-3=0,2 В відповідає двоичной комбінація 0001 на вході ЦАП.
Подамо тепер на входи ЦАП двоичную комбінацію 0010. Для цього установимо перемикач В в положення, що відповідає логічній одиниці, тим самим подамо на ОУ через резистор R2 напруга 3 В. Для коефіцієнта підсилення в даному випадку одержуємо K=Ro/R2=10000/75000=0,133. Помноживши цей коефіцієнт підсилення на величину вхідної напруги, знайдемо, що вихідна напруга дорівнює 0,4 В.
Таким чином, при переході до кожному черговому двоичному числа, имитируемому ключами, вихідна напруга ЦАП збільшується на 0,2 В. Це забезпечується за рахунок збільшення коефіцієнта підсилення напруги ОУ при підключенні різних по опорі резисторів. Якби в схемі на рис.1 ми підключили тільки один резистор R4 (за допомогою перемикача D), то тим самим установили би коефіцієнт підсилення ДО=10000/18700=0,535. При цьому вихідна напруга ОУ складе близько 1,6 В.
Якщо всі перемикачі в схемі на рис.1 встановлені в положення, що відповідають логічним одиницям, вихідне напруга ОУ дорівнює Uon=3 В, оскільки коефіцієнт передачі в цьому випадку стає рівним 1.
Схема цифро-аналогового перетворювача на рис.1 має два недоліки: по-перше, у ній опору резисторів змінюються в широких межах, по-друге, точність перетворення невисока через вплив кінцевого опору транзисторних ключів у відкритому і закритому станах.