Описание лабораторного стенда и методические указания

В схеме (рис. 9.1, б) ключи S 1… S n имеют более сложную структуру. При логической 1 на входе какого-либо разряда соответствующий резистор подключен к напряжению U _оп , при логическом 0 – к общему проводу. Но зато в этой схеме используют резисторы только двух номиналов R и 2 R. Естественно, требования к точности этих резисторов намного меньше. Поэтому все современные микросхемы ЦАП строят по этой схеме [5].

Если есть возможность изменять напряжение U _оп , то образуется разновидность ЦАП, называемая «перемножающий ЦАП». Поскольку выходное напряжение ЦАП прямо пропорционально опорному напряжению U _оп , то изменение U _оп эквивалентно умножению его значения на значение цифрового кода. Такие схемы ЦАП имеют широкое применение в схемах обработки сигналов.

Основными параметрами ЦАП являются разрядность и время установления, под которым подразумевается время, прошедшее с момента                         появления сигнала двоичного разряда до полной установки выходного напряжения. Отечественные микросхемы ЦАП имеют разрядность от                         6 (К1118ПА3) до 16 (К427ПА2). Время установления колеблется от                0,005 мкс (5 нс) для микросхемы КС1118ПА6А до 30 мкс (К427ПА1). Кроме того, микросхемы ЦАП различаются по классу цифровых микросхем, к которым они подключаются. Большинство микросхем ЦАП рассчитаны на работу с микросхемами ТТЛ и КМОП. Есть ЦАП, работающие только с микросхемами ТТЛ (К1108ПА1), только с микросхемами ЭСЛ (К1118ПА1) или микросхемами ЭСЛ и ТТЛ (К1118ПА2). Различают микросхемы ЦАП также по количеству и номенклатуре источников питания.

 

а)

 

б)

 

Рис. 9.1. Принципиальные электрические схемы суммирования токов:

а – параллельная; б – последовательная

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с принципиальной схемой лабораторного стенда для изучения действия ЦАП (приведенной на рис. 9.2 или лабораторном стенде).

2. Подключить питание к выводам 1А, 2А и 3А (2А – +12В, 3А – -12 В, 1А – общий). Не допускать отсутствие какого-либо напряжения (+12 В или -12 В).

3. Подключить выход ЦАП (вывод 4А) к цифровому вольтметру.

4. Изменяя положение переключателей S 1 – S 4, поочередно задать двоичные коды от 0 до 16, и фиксируя при этом показание вольтметра.

5. Полученные данные занести в табл. 9.1 экспериментальных данных и построить зависимость выходного напряжения от цифрового кода.

 

 

Рис. 9.2. Принципиальная электрическая схема ЦАП

На схеме обозначено: 1А, 1Б – 8Б – общий; 2А – +U_пит(+12 В);

3А – -U_пит (-12 В); 4А – выход.

 

Пример заполнения экспериментальных данных приведен в табл. 9.2.

 

Экспериментальные данные ЦАП

 

Десятичное число	Двоичный код	Выходное напряжение U вых, В
0	0000
1	0001
2	0010
3	0011
4	0100
5	0101
6	0110
7	0111
8	1000
9	1001
10	1010
11	1011
12	1100
13	1101
14	1110
15	1111