Последовательный регистр

Соберите схему, изображенную на рис.9.1. Включите схему.

Устанавливая на входе D значения «1» или «0», счетным переключателем С проконтролируйте последовательное прохождение заданного значения по элементам регистра.

Рис. 9.1. Последовательный регистр

Опишите словами принцип работы последовательного регистра.

Счетный регистр

Рис. 9.2. Счетный регистр

Соберите схему, изображенную на рис.9.2. Включите схему.

Устанавливая на входе R значения «0» и «1», проконтролируйте вначале последовательное заполнение счетного регистра и процесс его переполнения, затем его обнуление.

Опишите словами принцип работы счетного регистра.

Выводы

10. Элементы АЦП

Аналого-цифровой преобразователь АЦП (англ. Analog-to-digitalconverter, ADC) — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал). Обратное преобразование осуществляется при помощи цифро-аналогового преобразователя ЦАП (DAC).

Классификация видов АЦП может производиться по различным признакам. Для понимания их места в процессе измерений АЦП можно разделить на две группы:

- АЦП, сравнивающие измеряемый сигнал с сигналом, сформированным по известному цифровому коду;

- АЦП, преобразующие измеряемый сигнал во временной интервал, длительность которого измеряется с необходимой разрядностью цифрового кода.

Предельным случаем первого типа АЦП является параллельный АЦП, в котором входное напряжение сравнивается со всеми опорными напряжениями, соответствующими сразу всем возможным значениям цифрового кода. При этом для n -разрядного АЦП потребуется 2ⁿ элементов сравнения. Например, для 8-разрядного АЦП потребуется 256 формирователей опорных напряжений и 256 компараторов. Это требование ограничивает применимость такого подхода, хотя возможность проведения измерений за 2-3 шага обеспечивает очень высокое время преобразования. Например, восьмиразрядный преобразователь типа МАХ104 позволяет получить 1 млрд отсчетов в секунду.

Более простой в исполнении АЦП с поразрядным уравновешиванием имеет в своем составе только один компаратор и n опорных напряжений (токов), значения которых соответствуют двоичному коду. «Перебирая» эти напряжения АЦП за n тактов определяет числовой код, соответствующий входному напряжению. Время преобразования такого АЦП равно нескольким микросекундам, но погрешности формирования опорных напряжений ограничивают реальную разрядность АЦП, на уровне 10-12 двоичных разрядов.

Рис. 10.1. АЦП поразрядного уравновешивания

АЦП второго типа по принципу работы не имеют никаких наборов опорных сигналов, что позволяет получить результаты измерений разрядностью до 20…24 двоичных разрядов. Но, соответственно, их время преобразования – значительно больше. Оно достигает нескольких единиц и десятков миллисекунд.

Цель работы: исследование элементов АЦП.

Задачи работы:

- исследование АЦП поразрядного уравновешивания;

- исследование интегрирующего АЦП.

Выполнение работы: