dsd13-gos / dsd-17=dacs and adcs / dsd17-la b1

Задание на лабораторные работы по курсу "ЦАП и АЦП" (DSD-17).

Для заданного варианта АЦП выполнить следующие пункты:

1. Разработать электрические схемы блоков АЦП.

2. Составить тестовую схему для расчета.

3. Промоделировать схему, подобрать параметры элементов схемы.

4. Построить топологию блоков.

5. Провести моделирование блоков с учетом экстрагированных паразитных элементов топологии.

6. Построить топологию АЦП.

7. Рассчитать параметры реального АЦП и оптимизировать параметры элементов схемы:

1. Диапазон входного сигнала.

2. Полоса пропускания входного сигнала.

3. Время преобразования.

4. Максимальная частота входного сигнала.

5. Апертурное время.

6. Динамический диапазон по наибольшей гармонике.

7. Интегральная и дифференциальная нелинейность.

Возможные схемы операционного усилителя и компаратора приведены на рис. 5.

Вариант 1

Параллельный АЦП.

На рис. 1 приведена схема 6-разрядного параллельного АЦП.

рис. 1

Вариант 2

АЦП двойного интегрирования.

На рис. 2 приведена схема 6-разрядного АЦП двойного интегрирования, его диаграмма работы и диаграмма работы схемы управления.

рис. 2

Вариант 3

АЦП с матрицей конденсаторов.

На рис. 3 приведена схема 6-разрядного АЦП с матрицей конденсаторов.

рис. 3

Работа ключей:

1. s₂  on

s₁  V_ВХ

s₃  s₁

b₀, …, b₅  s₁

2. s₂  off

s₁  V_REF

b₀  s₁

b₁, …, b₅, s₃  gnd

3. s₂  off

s₁  V_REF

b₀  V_{ВЫХ ОУ}

b₁  s₁

b₂, …, b₅, s₃  gnd

Вариант 4

АЦП с матрицей R-2R

На рис. 4 приведена схема 6-разрядного АЦП последовательного приближения с матрицей R-2R.

рис. 4

1 шаг: b₀=1; b₁, …, b₅=0.

2 шаг: b₀=[comp₁]; b₁=1; b₂, …, b₅=0.

…

6 шаг: b_5i=[comp_i]; b₅=1.

7 шаг: b_6i=[comp_i];

Приложение.

На рис. 5 приведены возможные схемы ОУ и компаратора а также их символы.

рис. 5 Схемы операционного усилителя и компаратора