1.2 Загальні положення цап.

Цифро-аналогові перетворювачі (ЦАП) служать для перетворення цифрового сигналу, одержаного, наприклад, на виході ЕОМ у відповідний йому за величиною аналоговий сигнал, придатний для керування яким-небудь аналоговим електротехнічним чи радіоелектронним пристроєм.

Принципова схема цифро-аналогового перетворювача зображену на рис.5. На чотири входа A, B, C, і D подається 4- бітовий цифровий сигнал. Резистори від R₀ до R₃ підібрані по значенню біту в двійковому коді згідно рівнянню: R_n=R/2ⁿ.

Значення R може вибиратися будь-яким, в розумних межах. В цьому прикладі опір дорівнює 5000 Ом. Для R₁ отримаємо 2500 Ом, для R₂ – 1250 Ом. Кожне наступне значення опору в двічі менше попередньому.

В таблиці на рис. 6 наведені струми, які виходять, якщо 1-сигналу відповідає +5 В, и 0-сигналу відповідає 0 В. Вихідна напруга завжди має таке значення, яке може бути представлене 4-бітовим двійковим кодом.

Така схема працює не дуже точно. Сигнал високого рівня схеми має значення в максимальному значенні +5 В.Значно краще працює схема на рис. 7. В цій схемі використовується стабілізована постійна напруга U_стаб. Напруга подається через транзисторний каскад на резисторах від R₀ до R₃. Операційний підсилювач працює як суматор напруг. Резистори R_V працюють, як обмежувачі струму на базу. Транзистори працюють в інверсійному режимі. В цьому режимі напруга насичення колектор-емітер відкритого транзистора дуже мала (приблизно 20 мВ). На виходи від A до D повинні подаватися 1-сигнали високого рівня, тобто які трохи більші за 2,6 В.

Для іншої кількості бітів схема будується аналогічним чино. В залежності від окремого значення біту підбираються опори від R₀ до R_n.

1.3 Ланцюгова r-2r -схема.

Спосіб масштабування резисторів стає незручним, якщо перетворенню піддаються багато бітові системи. Наприклад, для 12-розрядного перетворювача буде потрібно співвідношення величин резисторів 2000:1 з відповідною точністю самого маленького резистора. Ланцюгова R-2R-схема,показана на рис.7, призводить до витонченого вирішення цього завдання. Тут потрібні тільки 2 значення резисторів, по яким R-2R-схема формує струми з двійковим масштабуванням. Резистори, звичайно, повинні бути точно підібрані, хоча дійсні їх величини не такі істотні. Наведена схема формує вихідну напругу від 0 до 10 В з повним виходом, відповідному числу 16 (максимальне вхідний число дорівнює 15 при вихідній напрузі 10*15/16). Для двійково-десяткового перетворення використовується кілька модифікацій R-2R-схеми.

Завдання: Дослідити принцип дії ЦАП(цифро-аналоговий перетворювач). Розробити схему мультивібратора у якого змінюється скважність , на основі сигналу з ЦАП.

2. Опис роботи схеми

Загальний принцип роботи, та підбору елементів схем

Схема складається з трьох блоків:

1. Цифро-аналоговий перетворювач.

2. Блок з двох транзисторів, який працює як змінний резистор.

3. Мультивібратор.

Для перетворювання цифрового сигналу у аналоговий використовується звичайний восьми бітний ЦАП VDAC8. Живлення вибиралося таке що широко використовується в побуті, тобто 9 вольті, яке в побуті являє собою батарейку (крона).

Для того наочності роботи, генератор цифрового сигналу було вибрано прилад, який є в базі в програмі Multisim, так званий, «генератор слів». Він генерую цифровий сигнал за відповідними заданими параметрами.

В схему використовується звичайний мультивібратор на двох біполярних транзисторах. Скважність мультивібратора керується сигналом який надходить з ЦАПу, у аналоговому вигляді, до блоку 3,який використовується, як резистор змінного опору від опорної напруги.