Федеральное Агентство Связи Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики»

Центр заочного обучения по программам бакалавриата

Кафедра Математической кибернетики и информационных технологий

Отчет

Лабораторная работа № 11 по дисциплине «Вычислительная техника»

Тема и название работы: «Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП)»

Выполнил студент: Синяков К.С.

группы БСТ1853

Москва, 2020

Цель работы: изучение цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) на основе взвешенных напряжений.

Краткие теоретические сведения

Основное применение ЦАП – получение аналогового сигнала из сигналов последовательности цифровых кодов.

По принципу действия их можно разделить на накапливающие, времяимпульсные и весовые. В первых выходное напряжение формируют путем заряда конденсатора импульсами одной полярности образцовой амплитуды, число которых определяется двоичным кодом. В преобразователях времяимпульсного типа выходной сигнал представлен в виде импульсов одинаковой частоты и амплитуды, но разной длительности, т.е. выходной сигнал определяется значением последовательности импульсов.

В весовых преобразователях необходимо сформировать ряд величин (эталонных значений), соответствующих разрядам кода. Затем в соответствии с входным кодом взять необходимые эталонные значения и сложить. Выходной сигнал ЦАП принимает одно из возможных сочетаний совокупности эталонных значений, т.е. является квантованным. Однако при большом числе разрядов шаг квантования становится малым и погрешностью квантования можно пренебречь.

Основные параметры весовых преобразователей: шаг квантования (разрешающая способность) – приращение выходного сигнала при изменении входного кода на единицу младшего разряда. Он определяется числом разрядов, чем больше число разрядов, тем меньше шаг квантования; диапазон изменения выходного сигнала или максимальное выходное напряжение ; максимальная частота преобразования , при которой параметры преобразователя соответствуют заданным значениям. Эта характеристика определяет быстродействие преобразователя. Оно оценивается по времени изменения сигнала на выходе при изменении старшего разряда входного кода.

Вариант задания

№ варианта	Опорное напряжение, V	Двоичный код
4	152	99, 96, 3, 28, 103, 74, 58, 3, 89, 67

Схема моделирования преобразователя

Диаграмма работы схемы

Анализ работы схемы

Эталонное напряжение:

Расчетные напряжения:

Таблица соответствия кодов и выходного напряжения:

Десятичное число	Двоичный код	Напряжение измеренное, В	Напряжение рассчитанное, В
3	0000 0011	1,781	1,781
28	0001 1100	16,625	16,625
58	0011 1010	34,437	34,437
67	0100 0011	39,781	39,781
74	0100 1010	43,937	43,937
89	0101 1001	52,844	52,844
96	0110 0000	57	57
99	0110 0011	58,781	58,781
103	0110 0111	61,156	61,156

Вывод

Сравнивая измеренные и рассчитанные напряжения, видим, что схема моделирования выполнила задачу верно.