Московский Государственный Открытый Университет МГОУ

Кафедра вычислительной техники и программирования

Курсовая работа по дисциплине

введение в специальность

на тему:

«Аналогово-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи»

Выполнил: Окулич-Казарин в.Е. 608215

ФИРЭ 1-курс

«Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» 230105

Группа 3

Москва, 2008.

Оглавление

Выполнил: Окулич-Казарин В.Е. 608215 1

Оглавление 2

Введение 3

Аналого-цифровой преобразователь 3

Разрешение 4

Типы преобразования 4

Точность 5

Частота дискретизации 5

Наложение спектров (алиасинг) 6

Типы АЦП 7

Применение АЦП 9

Цифро-аналоговый преобразователь 10

Общие сведения 10

Применение 10

Типы ЦАП 11

Характеристики 12

Литература 15

Введение

Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразовате­ли АЦП находят широкое применение в различ­ных областях современной науки и техники. Они являют­ся неотъемлемой составной частью цифровых измери­тельных приборов, систем преобразования и отображе­ния информации, программируемых источников питания, индикаторов на электронно-лучевых трубках, радиоло­кационных систем, установок для контроля элементов и микросхем, а также важными компонентами различных автоматических систем контроля и управления, устройств ввода-вывода информации ЭВМ.

Аналого-цифровой преобразователь

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП, ADC) — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал). Обратное преобразование осуществляется при помощи ЦАП (DAC) (цифро-аналогового преобразователя).

Как правило, АЦП — электронное устройство, преобразующее напряжение в двоичный цифровой код. Тем не менее, некоторые неэлектронные устройства, такие как преобразователь угол-кода, следует также относить к АЦП.

Аналого-цифровое преобразование электрических сигналов подобно взвешиванию груза на рычажных весах. Итальянский математик Фибоначчи (1170 - (1228-1250)г.г.) сформулировал задачу наименьшего числа гирь для взвешивания грузов наибольшего диапазона на рычажных весах, которая стала известна под названием "задача о гирях". Решив эту задачу, Фибоначчи пришёл к выводу, что наименьшее число гирь получается при выборе весов гирь в позиционной симметричной троичной системе счисления. Из этого следует, что наиболее оптимальными аналого-цифровыми преобразователями являются аналого-цифровые преобразователи, работающие в позиционной симметричной троичной системе счисления. Из этого следует также вывод, что "электронное взвешивание" намного отстаёт от механического взвешивания, в котором к позиционной симметричной троичной системе счисления пришли ещё в XII веке. Математика "электронного взвешивания" находится ниже уровня математики механического взвешивания XII века. Следует также отметить, что Фибоначчи в своей задаче не учитывал число взвешиваний. При учёте числа взвешиваний оказывается, что наименьшее число взвешиваний (итераций) также происходит при выборе позиционной симметричной троичной системы счисления.

Разрешение

Разрешение (разрядность) АЦП характеризует количество дискретных значений, которые преобразователь может выдать на выходе. Измеряется в битах. Например, АЦП, способный выдать 256 дискретных значений (0..255), имеет разрядность 8 бит, поскольку 28 = 256.

Разрешение может быть также определено в терминах входного сигнала и выражено, например, в вольтах. Разрешение по напряжению равно разности напряжений, соответствующих максимальному и минимальному выходному коду, делённой на количество выходных дискретных значений.