- •Схемотехника
- •Часть 1: схемотехника цифровых устройств
- •Общие организационно-методические указания
- •2. Задание на курсовое проектирование
- •2.1. Задание для курсантов (студентов) очной формы обучения.
- •2.2. Задание для курсантов (студентов) заочной формы обучения.
- •Методические указания и рекомендации по выполнению курсового проектирования
- •Методика настройки модели цифрового вольтметра
- •4.1 Приемы модификации элементов схем и управления процессом моделирования.
- •Анализ исходной схемы (прототипа) цифрового вольтметра.
- •4.2.1. Подготовительные действия:
- •4.2.2. Проверка работоспособности прототипа цифрового вольтметра:
- •4.3. Изменение параметров усилителей входных сигналов, поступающих на компаратор da3:
- •4.5. Регулировка начального значения ступенчатого напряжения цап, определяющего нижний предел измерения цифрового вольтметра:
- •4.6. Регулировка верхнего предела измерений цифрового вольтметра:
- •4.7. Завершающая проверка настройки цифрового вольтметра:
- •Требования к оформлению пояснительной части проекта
- •6. Требования и рекомендации к моделированию
- •Рекомендуемая литература и электронные ресурсы
- •Часть1. «Схемотехника цифровых устройств»
- •Пояснительная записка
- •1. Описание цифрового вольтметра.
- •1.1. Параметры и характеристики цифрового вольтметра:
- •1.2. Состав цифрового вольтметра:
- •1.3. Принцип работы цифрового вольтметра
- •2. Структура программы, моделирующей цифровой вольтметр
- •Индикаторы.
- •Преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный (пБл1, Сх1-15).
- •Коммутатор (Сх8).
- •Схемотехника цифрового вольтметра
- •4.1. Индикаторная часть цифрового вольтметра.
- •4.2. Измерительная часть прототипа цифрового вольтметра.
- •Общие организационно-методические указания ……………………………………………………2
- •Дмитрий Петрович Степаненко схемотехника
- •Часть 1: схемотехника цифровых устройств
4.2.2. Проверка работоспособности прототипа цифрового вольтметра:
Проверьте соответствие сопротивлений резисторов и положений движка потенциометра в Сх13 тем, которые указаны в Таблице 2.
При необходимости, откорректируйте параметры резисторов и потенциометра в Сх13.
Таблица 2. Исходные значения резисторов и потенциометров схемы компаратора напряжений (Сх13).
Обозначение резистора, потенциометра |
R27 |
R28 |
R29 |
R30 |
R31 |
R32 |
Номинал резисторов и потенциометра, кОм |
200.0
|
784.31
|
20.0
|
0.16
|
200.0
|
203.75
|
% положения ползунка потенциометра |
|
|
|
91% |
|
|
Задавайте значения измеряемого напряжения источника в пределах V3 = 0.5V-10.4V.
Запуская сначала моделирование соответствующей кнопкой или переключателем в правом верхнем углу управляющего окна программы, а затем, после установки нулевых исходных показаний вольтметра, запуская измерения кратковременным «нажатием» на кнопку «Измерить» в схеме модели цифрового вольтметра, убедитесь в соответствии показаний цифрового вольтметра измеряемому напряжению с погрешностью не более 0.05V,
Остановку моделирования осуществляйте кнопкой, маркированной изображением красного квадрата, или тем же переключателем.
Наблюдайте с помощью осциллографа XSС2 сигналы на входах компаратора DA3 при нулевом смещении в масштабе 5 V/Div обоих каналах А и В до схождения этих сигналов в общей точке (конец измерения), после чего сигнал ЦАП перестает изменяться.
Обратите внимание на то, что время измерения зависит от величины измеряемого напряжения.
Установив значения измеряемого напряжения вне указанных пределов измерения (менее 0.05В или более 10.05 V), убедитесь в срабатывании индикатора «U ИЗМ вне пределов измерения».
4.3. Изменение параметров усилителей входных сигналов, поступающих на компаратор da3:
Установите заданный номинал сопротивления резистора R27.
Задайте значение измеряемого напряжения V3 = 10.0 V.
Установив сопротивления резисторов R28 = R31 = R32 = R27, т.е. коэффициенты усиления DA1 и DA2 равными 1, а также установив значение сопротивления R30 = 0 Ом, т.е., по сути, заземлив положительный (прямой) вход DA1, как и у DA2, запустите программу и нажмите кнопку «Измерить».
С помощью осциллографа XSС2 наблюдайте ступенчатые изменения напряжения U ЦАП (канал А осциллографа).
Остановите выполнение программы в любое время формирования ступенчатого напряжения ЦАП.
Изменяя масштаб развертки (V/Div), измерьте, как можно точнее, в mV величину дискрета (вертикальной части ступеньки) этого напряжения - UД, mV.
4.4. Установка необходимого коэффициента усиления усилителя сигнала ЦАП так, чтобы получить на его выходе сигнал амплитудой 10 В:
Вычислите необходимое сопротивление резистора R28 по формуле:
R28 = R27(10 000,mV/(100 x UД, mV)),
где 100 – количество дискретов ступенчатого напряжения ЦАП, необходимых для измерения 10V = 10 000mV с заданной точностью 0.1V = 100 mV..
Установите вычисленное значение сопротивления резистора R28.
Запустите программу, а затем запустите измерения кнопкой «Измерить».
Убедитесь в том, что измерение дает результат, отличный от 10В.
Остановите программу.