Материал: ПЗ1
Практическая работа 1. Вариант 4. Ермоленко ПБ-313
Преобразование непрерывной функции в дискретный вид
Цель работы: изучить в среде моделирования электронных схем Electronic Workbench 5.12 работу аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей.
Моделирование работы аналого-цифрового преобразователя
Входы vref+ vref- позволяют установить диапазон квантования аналогового сигнала (верхний и нижний порог). Следует учесть, что vref+ обязательно больше vref-. Зная разрядность n=8 АЦП можно определить шаг ∆u квантования по формуле:
Vin- вход аналогового сигнала;
SOC- вход сигнала частоты дискретизации;
OE- сделать активными выходы АЦП;
EOC- сигнал окончания преобразования;
D0÷D7- цифровой код.
Собрать схему (рисунок 1.1).
В соответствии с заданием заполнить таблицу 2.1.
Рис. 1.1 Схема для моделирования |
Таблица 2.1 |
Исходные данные
|
Результат расчета
|
|||
Vref+ |
Vref- |
source |
индикатор |
∆u |
10 |
5 |
12 |
255 |
0,01953125 |
10 |
5 |
10 |
255 |
0,01953125 |
10 |
5 |
7,5 |
128 |
0,01953125 |
10 |
5 |
5 |
00 |
0,01953125 |
7,5 |
5 |
6,25 |
128 |
0.009765625 |
7,5 |
5 |
6 |
102 |
0.009765625 |
7,5 |
5 |
5,5 |
51 |
0.009765625 |
7,5 |
5 |
5 |
51 |
0.009765625 |
2. Моделирование работы цифро-аналогового преобразователя
2.1. Формирование напряжения на выходе ЦАП
2.2. Собрать схему (рисунок 2.1)
2.3. В соответствии с заданием установить значения vref+ vref-. Изменяя состояние переключателей (с помощью клавиатуры) записать показания вольтметра и заполнить таблицу 2.1.
Рис. 2.1 Схема моделирования ЦАП
Таблица 3.1
Состояние клавиш |
Значение напряжения.v |
||||||||
z |
x |
c |
v |
b |
n |
m |
, |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2.49 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
830.1 mv |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1.66 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1.992 |
|
Общая схема моделирования аналого-цифрового тракта
3.1 Собрать схему (рисунок 3.1).
Рис. 3.1 Общая схема модели
3.2 В соответствии с заданием установить значения амплитуды и частоты источника сигнала. Установить значение частоты дискретизации генератора. Оценить точность восстановления сигнала после ЦАП при увеличении частоты дискретизации.
Рис.3.2 Сигнал на частоте 0,1кГц
Рис.3.3 Сигнал на частоте 1,1кГц
Рис.3.4 Сигнал на частоте 2,1кГц
Рис.3.5 Сигнал на частоте 3,1кГц
Рис.3.6 Сигнал на частоте 4,1кГц
Рис.3.7 Сигнал на частоте 5,1кГц
Рис.3.8 Сигнал на частоте 6,1кГц
Рис.3.9 Сигнал на частоте 7,1кГц
Рис.3.10 Сигнал на частоте 8,1кГц
Рис.3.11 Сигнал на частоте 9,1кГц
Рис.3.12 Сигнал на частоте 10,1 кГц
Выводы: изучили в среде моделирования электронных схем Electronic Workbench 5.12 работу аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей. Убедились, что чем выше частота, тем точнее восстанавливается сигнал после ЦАП