5.4. Конструкция лабораторного макета
Конструктивно лабораторный макет выполнен в виде универсальной вертикальной стойки. Оба преобразователя размещены в одном блоке этой стойки вместе с источником питания ±5В, ±10В. На передней панели преобразователя напряжения в код (левая часть блока) размещены: тумблер включения источника питания; ручка переменного резистора, напряжение на выходе которого имитирует входное напряжение преобразователя x(t); прибор, измеряющий напряжение x(t) от 0 до 10В; контрольные гнезда А1-А7, Б1-Б7, указанные на функциональной схеме рис. 5.2.
На передней панели преобразователя временного интервала в код (первая часть блока) размещены: тумблер включения источника питания; ручка переменного резистора, изменяющего величину временного интервала ; индикатор параллельного кода на светодиодах; контрольные гнезда А1-А7, Б1-Б7, указанные на функциональной схеме рис. 5.2.
На панелях верхних блоков нанесены структурные схемы исследуемых преобразователей.
Для выполнения исследований лабораторный макет укомплектован осциллографом.
6. Порядок выполнения работы
6.1. Изучить работу преобразователя взвешивающего типа. Уяснить принцип преобразования, назначение отдельных функциональных узлов, представить процессы, протекающие в преобразователе. Ответить на контрольные вопросы.
6.2. Для заданной преподавателем величины кодируемого напряжения Х рассчитать и построить кодовую комбинацию.
6.3. Исследовать работу преобразователя:
1) просмотреть осциллограммы в характерных точках лабораторного макета, проследить за изменением формы напряжений при изменении величины Х;
2) зарисовать осциллограммы для заданной преподавателем величины входного напряжения Х.
6.4. Исследовать линейность преобразователя:
1) снять характеристику преобразования – зависимость выходного кода от величины входного напряжения;
2) построить график
зависимости
,
где М – десятичное число, соответствующее
двоичной комбинации на выходе
преобразователя;
3) проанализировать полученную зависимость.
6.5. Оценить характеристики преобразователя:
1) вычислить разрешающую способность;
2) оценить быстродействие;
3) определить
абсолютную и относительную величины
среднеквадратической ошибки квантования
и
;
4) рассчитать
необходимое число разрядов двоичного
кода для обеспечения заданной
преподавателем допустимой величины
ошибки
6.6. Изучить работу преобразователя последовательного счета. Уяснить принцип преобразования, назначение отдельных функциональных узлов, представить процессы, протекающие в преобразователе. Ответить на контрольные вопросы.
6.7. Для заданной преподавателем величины временного интервала нарисовать временные диаграммы, поясняющие процесс преобразования.
6.8. Исследовать работу преобразователя:
1) просмотреть осциллограммы в характерных точках лабораторного макета, проследить за изменением формы напряжений при изменении величины ;
2) зарисовать осциллограммы для заданной преподавателем величины временного интервала . Сравнить осциллограммы с временными диаграммами, построенными при подготовке к работе.
6.9. Исследовать линейность преобразователя:
1) снять характеристику преобразования – зависимость выходного кода от величины кодируемого временного интервала;
2) построить график
зависимости
;
3) проанализировать полученную зависимость.
6.10. Оценить характеристики преобразователя:
1) вычислить точность
преобразователя
и
;
2) измерить время преобразования tпр;
3) оценить быстродействие.
6.11. Сравнить с точки зрения быстродействия (скорости преобразования) оба типа кодирующих устройств при одинаковом числе разрядов n=7 (т.е. одинаковой требуемой точности). Сделать соответствующие выводы.
6.12. Отчет по лабораторной работе должен содержать:
1) введение;
2) описание установки и методики эксперимента;
3) структурные схемы преобразователей;
4) основные расчетные формулы;
5) результаты эксперимента и их анализ;
6) выводы.