3 Задание:

3.1 Определить, какой код будет на выходе параллельного АЦП (рис.6.1).

Исходные данные для расчета взять из таблицы 1, согласно варианту

 Таблица 1

№ варианта	Uоп ,(В)	Uвх, (В)	n
1	2	18	2
2	4	2,6	3
3	6	3,6	2
4	4	2,2	2
5	6	3,2	3

3.2 Произвести расчет.

3.3 Результаты расчета свести в таблицу 2.

Таблица 2

№ варианта	Выходной код АЦП

Задача №2. Определение основных параметров цифро–аналогового преобразователя (ЦАП)

2Пояснения к работе.

2.1 Краткие теоретические сведения:

Для преобразования входного цифрового кода в соответствующий ему выходной аналоговый сигнал служат устройства, называемые цифpо - аналоговыми преобразователями (ЦАП).

ЦАП с весовыми резисторами относится к устройствам прямого преобразования и состоит из двух узлов: резистивной схемы (матрицы) на резисторах R₁ – R₄ и суммирующего операционного усилителя (ОУ) с резистором обратной связи R₀. Опорное напряжение Uоп подключается к резисторам матрицы переключателями А, В,С,D, имити-рующими преобразуемый код.

Рис.6.2. ЦАП на матрице резисторов с весовыми резисторами

Здесь SWT₀- SWT_n-1- переключатели тока; DA - операционный усилитель; MR - матрица резисторов, сопротивления которых «взвешены» по двоичному закону от 2⁰R в старшем n–1 разряде до 2^n-1R в младшем (нулевом) разряде. На управляющие входы переключателей SWT₀- SWT_n-1подается цифровой код b_n-1...b₀, а на коммутируемые входы - опорное напряжение U_оп.Операционный усилитель DA с резистором R_особразует сумматор токов.

1.Коэффициент усиления по напряжению (К_u), когда только один переключатель установлен в положение, соответствующее логической 1:

К_i = R_o/R_i (1)

2.К_u, когда два переключателя установлены в положения, соответствующие логическим 1:

К_ij = R_o : R_i*R_j/(R_i + R_j) (2)

3.K_u, когда три переключателя установлены в положения, соответствующие логическим 1:

К_ijn = R_o : R_i*R_j*R_n/(R_i*R_j + R_i*R_n + R_j*R_n) (3)

4.K_u, когда четыре переключателя установлены в положения, соответствующие логическим 1:

Кijnm = R_o : R_i*R_j*R_n*R_m/(R_i*R_j*R_n+R_i*R_j*R_m+R_j*R_n*R_m+ R_i*R_n*R_m) (4)

5.Выходное напряжение ЦАП:

U_вых. = К_u*U_оп, (В), (5)

где K_u для различных положений переключателей, имитирующих кодовые комбинации «0» и «1».

2.2 Пример расчета

Исходные данные даны для кодовых комбинаций 0001 и 1111:

1. Переключатель А установлен в положение, соответствующее логической 1;

2. Переключатели А, В, С, D, установлены в положения, соответствующие логическим 1.

Исходные данные:

U_вх. = 6 В; R₀ = 13,3 кОм;R₁ = 200 кОм; R₂ = 100 кОм; R₃ = 50 кОм; R₄ = 25 кОм.

Решение:

^1.К₁ = 13,3/200 = 0,065

2. U_вых.1 = 0,065·6 = 0,4 ,(В)

3. К₁₂₃₄ = 13,3 : (200·100·50·25/(200·100·50+200·100·25 +100·50·25+200·50·25)) = 1

4. U_вых.1234 = 1·6 = 6, (В)

3. Задание:

3.1 Определить коэффициенты усиления по напряжению ОУ и напряжения на выходе ЦАП при Uвх. = 6 В для различных положений переключателей А, В, С, D, имитирующих кодовые комбинации «0» и «1». Исходные данные взять из таблицы 1, согласно варианту:

Таблица 1

№ Варианта	Кодовые комбинации			R0, (кОм)	R1, (кОм)	R2, (кОм)	R3, (кОм)	R4, (кОм)
1	1001	0011	0111	10	150	75	37,5	18,75
2	0010	0110	1011	10	150	75	37,5	18,75
3	0100	0101	1101	10	150	75	37,5	18,75
4	1000	1010	1110	10	150	75	37,5	18,75
5	0001	1100	1111	10	150	75	37,5	18,75

3.2. Произвести расчет:

^{К =___________________________________________________}

^{___________________________________________________}

К =__________________________________________________

__________________________________________________

К =___________________________________________________

___________________________________________________

U_вых =_________________________________________________

__________________________________________________

U_вых =_________________________________________________

_________________________________________________

U_вых = _______________________________________________

_________________________________________________

3.3 Результаты расчета свести в таблицу 2.

Таблица 2

К	К	К	Uвых, (В)	Uвых, (В)	Uвых, (В)