Цифрлы – аналогтық түрлендіргіш

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

1. Цифрлы - аналогтық түрлендіргіш . . . 3

2. Кең - импульсті модуляциялы ЦАТ . . . 4

3. ЦАТ - ты қолдану . . . 6

4. Сандарды өңдеу . . . 6

5. ЦАТ параметрлері . . . 7

Қорытынды . . . 8

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі . . . 9

1. Цифрлық - аналогтық түрлендіргіш

Цифрлық - аналогтық түрлендіргіш (ЦАТ) ереже бойынша нақты санды екілік кодқа, кернеуне немесе токка түрлендіреді. цифрлық - аналогтық түрлендіргіштердің сұлбатехникасы әртүрлі. Цифрлық - аналогтық түрлендіргіштер келесі белгілері бойынша классификацияланады:

Шығыс сигналы түрі бойынша: токтың шығысы және кернеу түріндегі шығысы.
Цифрлық интерфейстің түрі бойынша: тізбекті енгізумен және кіру кодының параллельді енгізуімен
Кристалдағы ЦАТ саны бойынша: бірканальды және көпканалды.
Тез әрекеттілігі бойынша: өлшенген және жоғары тез әрекеттілігі.

1-ші сурет: ЦАТ классификациясы

Цифлы-аналогты түрлендіргіш - цифрлық басқару кодпен аналогты

өлшемді шығарады. ЦАТ өлшеу, есептеу және басқару құрылғыларында

шығыс аналогты сигналдарды құру үшін қолданылады.

ЦАТ негізгі екі түрін қоланады: бірлік эталондық өлшемдердің

қосындысы арқылы және салмағы әртүрлі эталондық өлшемдер қосындысы. Бірінші түрінде шығыс өлшемдерінде тек бір ғана эталондық өлшемдегі бір квант қолданылады. Екінші әдісте эталондық өлшемдер салмақпен қолданылады, яғни разряд нөміріне және кірісіндегі кодта тек 1 мәні сәйкес келгені қосылады.

ЦАТ келесідей түрлерге бөлінеді:

- Шығыс сигналдарын құру әдісі арқылы (кернеу қосындысы,

кернеуді бөлу, ток қосындысы) ;

- Шығыс сигналының түріне байланысты (өзгеретеін кедергіге,

шығыс кернеуіне) ;

- Шығыс кернеуінің полярлығына байланысты;

ЦАТ жеңілдетілген түрі 2. 8 суретте көрсетілген.

ЦАТ жұмысын микроконтроллерде орналасқан микроксхема AD5241

арқылы жүзеге асырамыз.

AD5241 микросхемасы 256 кванттау деңгейінен І2С шинасымен

басқарылатын цифлық ауыстырылымды кедергіден тұрады. Микросхеманың шаррты белгісін 2. 9 суреттен көруге болады.

ДД3-ДД10 дискретті датчиктер арқылы цифлық сигналдарды

аналогты сигналға айналдырамыз. Оны ЛСИ-дан көруге болады. Алынған

нәтиже 2. 12 суретте берілген.

ДД3-ДД10 дискретті датчиктер арқылы цифлық сигналдарды аналогты сигналға айналдырамыз. 11011011 екілік кодының аналогты сигнал түрін ЛСИ-дан көруге болады. Алынған нәтиже 2. 13 суретте берілген.

2. Кең - импульсті модуляциялы ЦАТ

Өте жиі ЦАТ микропроцессорлық жүйелердің құрамына кіреді. Бұл жағдайда, егер жоғары тез әрекеттілік талап етілмесе, цифрлы - аналогты түрленуі жәй ғана кең - импульсті модуляцияның (КИМ) көмегімен жүзеге асырылуы болуы мүмкін. Цифрлы - аналогты түрлену жәй ғана ұйымдастырылуы мүмкін, егер микроконтроллер кең - импульсті түрленудің функциясынан тұратын болса(мысалы, AT90S8515 Atmel фирмасынан немесе 87С51GB Intel фирмасынан) . КИМ шығысы S кілтінің көмегімен басқарылады. Берілген түрлену разрядына (AT90S8515 контроллері үшін мүмкін режимдер 8, 9 және 10 бит) тәуелді контроллер қатыстық ұзындығы g =tи/Т қатынасымен анықталатын өзінің таймерімен импульстардың тізбегін құрады. Мұнда N - түрленудің разряды, ал D - түрленуші код.

Соңғы кездерде компьютерлер техникасы өрісінің кеңеюіне байланысты, мәліметтерді цифрлық түрде өңдеуге көп көңіл бөлініп отыр. Күнделікті кездесетін үздіксіз аналогтық сигналды (кернеу, ток, температура, т. с. с) цифрлық түрге айналдыру аналогтық-цифрлық құрылғылармен қамтамасыз етілсе, ал оларды кері түрлендіру цифрлық-аналогтық құрылғылардың міндеті.

Цифрлық-аналогтық түрлендіргіштің (ЦАТ) қарапайым схемасы 3 - ші суретте көрсетілген. Е ток көзіне, арнайы кілттер Q1 - Q4 арқылы, шамалары екі еселеніп, үдей өсіп отыратын кедергілер тобы R - 8R қосылған. Әрбір келесі алдыңғысынан екі есе артық. Олардың жұмыс атқару режимі R>>Rж жүктемесінен ағатын ток та, оған түсетін кернеу де Rж-нің өзіне тәуелсіз болып, Q1 - Q4 кілттерімен басқарылатын R - 8R кедергілерінен ағатын токқа тікелей байланысты болады. Әрине, егер R1=R, R2=2R, R3=4R, R4=8R болған жағдайды кернеудің ең үлкен шамасы R1 кедергісіне сәйкес келеді де (өйткені ең үлкен ток ағады), Q4 кілті цифрлық шаманың ең үлкен разряды болып табылады.

Жалпы жүктемедегі шығыс кернеуінің шамасын былай табуға болады:

Ve=e(1*Q1+2*Q2+4*Q3+8*Q4)

Мұндағы е - ең төменгі разряд салмағы (сол разрядқа сәйкес келетін шама) . Е шамасын белгілей отырып, кез-келген масштабта жұмыс істеуге болады: Q1 - Q4 - 1 - 4 разрядтардың екілік нышандық сан мәндері. Electronics Workbench кітапханасының құрамынада жүрген ЦАТ-ның қарапайымдалған схемасы көрсетілген.

3-ші сурет: Цифрлық - аналогты түрлендіргіштің схемасы

4-ші суретте аналогты шаманы (кернеу) сандық кодқа және кері сандық кодтан аналогты шамаға түрлендіру сызбасы көрсетілген.

4-ші сурет: АЦТ және ЦАТ

Сызба жұмысының процесі уықыттық диаграммада көрсетілген. АЦТ және ЦАТ жұмысын иллюстрациялайтын уақыттық диаграмма 5-ші суретте келтірілген.

5-ші сурет: АЦТ және ЦАТ жұмысының диаграммасы

3. ЦАТ - ты қолдану

Цифрлы - аналогты түрленгіштердің сызбасын қолдану тек қана код - аналог түрлендіруге ғана емес, сонымен қатар олардың қасиеттерін пайдалана отырып екі немесе одан да көп сигналдардың шығуын анықтауға болады. ЦАТ - ты пайдаланудың ең маңызды аумағы болып сигналдар генераторы болып табылады. Төменде құрамында ЦА - түрленгіштер бар сигналдарды өңдеудің кейбір сызбалары берілген.

4. Сандарды өңдеу

Әлі күнге дейін цифрлы - аналогты түрленгіштердің сипаттамасы кезінде кіріс цифрлық ақпарат натурал қатардың саны (униполярлы) түрінде берілді. Бүтін сандарды (биполярлы) өңдеу кейбір ерекшеліктерге ие. Әдетте бүтін екілік сан қосымша кодты қолданумен көрсетілетін еді. Мұндай жолмен сегіз разряд көмегімен -128 ден +127 - ге дейін аралықтағы сандарды беруге болады. ЦАТ - қа сан енгізу кезінде бұл диапазон 0 . . . 255 - ке дейін ығысады. 128 - ден үлкен сандар бұл жағдайда оң, ал 128 - ден төмен сандар теріс болып саналады. 128 - дің орта саны нөлге сәйкес келеді. Мұндай белгісі бар сандарды аралас код деп атайды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.