Дослідження цифро-аналогових перетворювачів на основі лічильника і матриці r-2r

Буйницький Максим
(Вінниця, Україна)
ТЕХНІЧНІ НАУКИ
(Радіотехніка)
ДОСЛІДЖЕННЯ ЦИФРО-АНАЛОГОВИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ НА ОСНОВІ ЛІЧИЛЬНИКА І МАТРИЦІ R-2R
Розрізняють дві форми подання інформації – аналогову (неперервну) і цифрову (переривчасту). Аналогова форма подання інформації характеризує неперервний процес і може змінюватися у будь-який момент часу і теоретично на будь-яку величину. Цифровий (дискретний) сигнал може змінюватися лише в певні моменти часу і набувати лише заздалегідь обумовлених значень [1, 2].
У електронних системах однаково широко використовується обробка інформації, яка представлена як в аналоговій, так і в цифровій формі. Пояснюється це тим, що початкова інформація найчастіше є фізичною величиною і має, як правило, аналоговий характер. Обробку цієї самої інформації зручніше проводити у цифровій формі [1].
Використання отриманих після цифрової обробки результатів також у більшості випадків вимагає їх аналогового представлення.
Цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП) призначений для перетворення числа у вигляді коду у напругу або струм, пропорційний значенню цифрового коду. ЦАП може перетворювати на аналоговий сигнал тільки сигнали певного двійкового коду – вагового коду [2].
Отже, будь-яка система, що використовує цифрові методи обробки інформації, повинна містити пристрої взаємного перетворення аналогових і цифрових сигналів. Роль таких пристроїв виконують аналого-цифрові і цифро- аналогові перетворювачі.
В даній роботі проведене дослідження схеми ЦАП на основі лічильника, який імітує 4-хрозрядний двійковий код і матриці R-2R (рис. 1).
Наведена схема дозволяє виконувати дослідження роботи ЦАП для перетворення 4-х розрядних двійкових кодів у сходинкову функцію, як показано на рисунку 2. Сходинкова функція це вихід матриці R-2R – перший графік і прямокутні імпульси це вихідний сигнал з генератора часових імпульсів, який на практиці може бути реалізований, як мультивібратор на основі логічних елементів І-НЕ..

Рис. 1. Схема ЦАП на основі лічильника і матриці R-2R

Отже наведена схема (рисунок 1) наочно дозволяє продемонструвати роботу ЦАП на матриці R-2R. Наведена схема досить проста для моделювання і для побудови лабораторного макету на основі 4-розрядного двійкового лічильника і матриці R-2R, яка складається з 5 резисторів по 2 кОм і 4 резисторів по 1 кОм.

Рис. 2. Осцилограми роботи схеми ЦАП на основі лічильника і матриці R-2R
Література:
1. Новацький А.О. Моделювання ЦП, комп’ютерна електроніка лабораторний практикум – К.: КПІ, 2018. – 415 с.
2. Тромсюк В. Д. Дослідження функціональних властивостей АЦП і ЦАП. Сучасні педагогічні технології та інноваційні методики навчання в підготовці фахівців у закладах фахової передвищої освіти: досвід, проблеми, перспективи: матер. Всеукр. наук.-метод. конф. (Вінниця, 23-24 квіт. 2020р.) Випуск № 2 (7). – Вінниця: ФОП Рогальська І. О., 2020. – С. 327-332.
Науковий керівник: кандидат технічних наук Тромсюк В. Д.