4. Задание к лабораторной работе

Изучить принцип работы аналого-цифровых преобразователей по конспекту лекций, учебной литературе и интернет-источникам:

1. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. В 3-х т: Т. 2. Пер. с англ. — 4-е изд., перераб. и доп.— М.: Мир, 1993. — 371 с. ISBN 5-03-002338-0.

2. S. Norsworthy, R. Schreier, G. Temes. Delta-Sigma Data Converters. ISBN 0-7803-1045-4.

3. Mingliang Liu. Demystifying Switched-Capacitor Circuits'. ISBN 0-7506-7907-7.

4. Behzad Razavi. Principles of Data Conversion System Design. ISBN 0-7803-1093-4.

5. David Johns, Ken Martin. Analog Integrated Circuit Design. ISBN 0-471-14448-7.

6. Phillip E. Allen, Douglas R. Holberg. CMOS Analog Circuit Design. ISBN 0-19-511644-5.

7. Ханзел Г. Е. Справочник по расчету фильтров. США, 1969. / Пер. с англ., под ред. А. Е. Знаменского. М.: Сов. радио, 1974. — 288 с. УДК 621.372.541.061

5. Порядок выполнения лабораторной работы

В лабораторной работе используется программа Proteus. Необходимо собрать схему, состоящую из микроконтроллераAtmega16 и последовательно подключенного АЦПTLC549 (см. рис.4).

Рисунок 4 – подключение последовательного АЦП к МК.

Для этого необходимо выходы АЦПSDO(SignalDigitalOut),CS(ChipSelect),SCLK(SignalClock) подключить соответственно к выводамPB6,PB4,PB7 микроконтроллераAtmega16. На аналоговый вход АЦП (AIN) подключить делить напряжения на переменном резисторе, как показано на рисунке 4, выводыREF+,REF- подключить на плюс питания и землю соответственно. Между вариативным выводом резистора и землёй вести измерения вольтметром (находится на вертикальной ленте «VirtualInstrumentsMode»).

Затем подключить 8 LED-индикаторов через последовательные сопротивления 220 Ом анодом к напряжению питания с одной стороны и катодом к порту А микроконтроллера с другой (см. рисунок 5).

Рисунок 5 – Подключение светодиодов к МК

Далее в левой вертикальной ленте программыProteusвыбрать пункт «VirtualInstrumentsMode» и перенести на схемуOSCILLOSCOPE– виртуальный осциллограф, выводыA,B,Cкоторого необходимо подключить параллельно к связке МК – АЦП к выводамSDO,CS,SCLKсоответственно.

Прошивка для микроконтроллера находится в одной папке с методическими указаниями – Mega16_ADC, частоту внутреннего генератора задать –Int.RC8MHz.

По окончании подключения цепей схемы проверить работоспособность, включив симуляцию. При изменении положения вариативного движка на переменном резисторе должны загораться в различной последовательности LED-индикаторы.

Наблюдать на осциллографе изменение кодовой последовательности в зависимости от напряжения на вольтметре.

Составить таблицу зависимости выходного кода от входного напряжения АЦП по изменению состояния светодиодов (горит – «1», не горит «0»):

Таблица 1 – Пример снятия переходной характеристики АЦП

Значение входного напряжения, В	Кодовая последовательность, 8 с.
2,5 В	10000001
2,6 В	10001011
………………..	…………
Не менее 25 значений	Не менее 25 значений

Вычислить значение младшего значащего интервала LBS.

Вычислить значение частоты дискретизации АЦП.

Вычислить значение скорости потока данных.

Построить примерную переходную характеристику АЦП.