МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра ЭПУ
отчет
по лабораторной работе № 7
по дисциплине «Цифровая схемотехника»
Тема: «Исследование схем ЦАП и АЦП»
Студенты гр. 3202 |
|
Рафиков Т.А. Кропанев Д.К. |
|
Преподаватель |
|
Симон В. А. |
|
Санкт-Петербург
2016
Цель работы: исследование схем ЦАП на резистивной матрице R-2R и АЦП, использующее в своем составе ЦАП.
Исследуемые
схемы:
Рисунок 1. Схема для исследования принципа действия матрицы R-2R
Рисунок 2. Схема 4-х разрядного счетного АЦП
Обработка результатов:
1) Исследование принципа действия ЦАП на основе матрицы резисторов R-2R.
Таблица 1. Зависимость выходного напряжения матрицы R-2R от числа, формируемого битами B3-B0 (Эксперимент)
Двоичные числа |
Десятичные числа |
Uвых, В |
0000 |
0 |
0,28 |
0001 |
1 |
0,56 |
0010 |
2 |
0,92 |
0011 |
3 |
1,16 |
0100 |
4 |
1,48 |
0101 |
5 |
1,8 |
0110 |
6 |
2,12 |
0111 |
7 |
2,44 |
1000 |
8 |
2,76 |
1001 |
9 |
3,08 |
1010 |
10 |
3,4 |
1011 |
11 |
3,64 |
1100 |
12 |
3,96 |
1101 |
13 |
4,28 |
1110 |
14 |
4,56 |
1111 |
15 |
4,48 |
Рисунок 3. Зависимость выходного напряжения от числа, формируемого битами В3-В0
(Uвых от В[3...0] )
Рассчитаем данные для теоретического графика:
Воспользуемся
формулой:
Где B3,B2,B1 и B0 –значение бита (0 или 1), Uп=5 В - напряжения питания.
Таблица 2. Зависимость выходного напряжения матрицы R-2R от числа, формируемого битами B3-B0 (Теория)
Uп, В |
Десятичные числа |
В3 |
В2 |
В1 |
В0 |
Uвых, В |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0,3125 |
5 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0,625 |
5 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0,9375 |
5 |
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1,25 |
5 |
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1,5625 |
5 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1,875 |
5 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
2,1875 |
5 |
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
2,5 |
5 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2,8125 |
5 |
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
3,125 |
5 |
11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
3,4375 |
5 |
12 |
1 |
1 |
0 |
0 |
3,75 |
5 |
13 |
1 |
1 |
0 |
1 |
4,0625 |
5 |
14 |
1 |
1 |
1 |
0 |
4,375 |
5 |
15 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4,6875 |
Рисунок 4. Экспериментальная и теоретическая зависимости выходного напряжения от числа, формируемого битами В3-В0