metodichki_SAEY / Метода

Московский технический университет связи и информатики.

Лабораторная работа

Исследование устройств аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразований.

Москва 2012

1. Цель работы.

   1. Экспериментальное определение статистических и спектральных характеристик аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразований аналоговых сигналов.

   2. Изучение принципов работы и погрешностей, связанных с дискретизацией, квантованием и последующим восстановлением исследуемых процессов.

2. Задание.

   1. Перед преступлением к выполнению следует ознакомиться со следующими понятиями:

- дискретизация аналоговых сигналов по времени;

- статические передаточные функции АЦП и ЦАП;

- погрешности по постоянному току;

- погрешности по переменному току в тракте преобразователя данных;

- динамические характеристики ЦАП.

2.2. Нарисовать структурную схему эксперимента.

3. Методические указания по выполнению работы.

   1. Загрузить программу схемотехнического моделирования MC 7…10двойным щелчком по ее пиктограмме. Далее выбрав команду File, потом – Open, открыть схему под названием «AD16», рис. 1.

Рис. 1

2. Вместо колебательного контура следует установить фильтр нижних частот (ФНЧ) с параметрами, выбранными преподавателем, для «сглаживания» получаемых характеристик.

3. В соответствии с индивидуальным вариантом (таблица 1) установить форму задающего сигнала в генераторе NF в параметре Value (рис.2). Чтобы открыть окно задания параметров генераторов нужно дважды кликнуть курсором по изображению выбранного типа генератора.

Примечание: при необходимости описание задания параметров сигнала в генераторе Stim подробнее рассказано в методических указаниях к лабораторной работе «Формирователь цифровых сигналов».

Рис. 2

4. Нужно получить спектр под руководством преподавателя, чтобы найти верхнюю частоту; установить значение частоты дискретизации в генераторе U2 параметра Stim (рис.3) больше найденной частоты в соответствии с теоремой Котельникова.

Рис.3

5. Далее необходимо получить временную характеристику, выбрав команду Analysis, далее – Transient (рис.3). Нажатие клавиши Run запустит анализ и выведет полученные графики.

По данным графикам нужно оценить погрешность восстановления оцифрованного сигнала относительно входного аналогового и объяснить изменение формы сигнала на ключах АЦП.

Рис. 3

6. Далее постройте график среднеквадратической ошибки RMS. Для этого при анализе Transient в окне параметров построения нужно ввести графики на входе, выходе АЦП и необходимый график среднеквадратической ошибки RMS в соответствии рис. 4.

Рис. 4

4. Таблица вариантов.

Таблица 1.

Номер варианта	Подаваемый сигнал генератора NF
1	5+1.0*SIN(2*PI*T*10E6)+2.0*COS(2*PI*T*20E6)
2	5+SIN(2*PI*T*10E6)+2.0*COS(2*PI*T*20E6)+3.0*SIN(2*PI*T*8E6)
3	SIN(4*PI*T*10E6)+2.0*COS(4*PI*T*10E6)+3.0*SIN(4*PI*T*10E6)
4	COS(2*PI*T*10E6)+2.0*COS(2*PI*T*10E6)+3.0*SIN(2*PI*T*10E6)
5	3+COS(2*PI*T*10E6)+4.0*COS(2*PI*T*10E6)+6.0*SIN(2*PI*T*10E6)
6	5+SIN(2*PI*T*10E6)+3.0*COS(2*PI*T*10E6)+4.0*SIN(2*PI*T*10E6)
7	2+SIN(2*PI*T*10E6)+5.0*COS(2*PI*T*10E6)+7.0*SIN(2*PI*T*10E6)
8	4+2.0*SIN(2*PI*T*10E6)+COS(2*PI*T*10E6)+3.0*COS(2*PI*T*10E6)
9	2.0*SIN(4*PI*T*10E6)+3.0*COS(4*PI*T*10E6)+5.0*COS(4*PI*T*10E6)
10	7+SIN(2*PI*T*10E6)+3.0*COS(2*PI*T*20E6)+4.0*SIN(2*PI*T*8E6)
11	3.0*SIN(2*PI*T*10E6)+4.0*COS(2*PI*T*20E6)+5.0*SIN(2*PI*T*8E6)
12	4.0*SIN(2*PI*T*10E6)+8.0*COS(2*PI*T*20E6)+5.0*SIN(2*PI*T*8E6)
13	3+2.0*SIN(2*PI*T*10E6)+1.0*COS(2*PI*T*20E6)+3.0*SIN(2*PI*T*8E6)
14	5+1.0*SIN(2*PI*T*10E6)+3.0*COS(2*PI*T*20E6)+1.0*SIN(2*PI*T*8E6)
15	4+3.0*SIN(2*PI*T*10E6)+2.0*COS(2*PI*T*20E6)+3.0*SIN(2*PI*T*8E6)

5. Содержание отчета.

Отчет должен содержать:

• титульный лист;

• цель работы;

• структурную схему эксперимента;

• графики полученных результатов;

• выводы по проделанной работе.