Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 [ 78 ] 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

НИЯ Уан ОТ всех возможных комбинаций входных напряжений будет иметь вид, показанный в табл. II.2.

Уу, ч-гУд +4Кс 4б</д

-VVW-

ЛЛЛЛг

й а.

: еде п-часлегacrtppffffStX ft входоег

Фиг. 11.6. Резистивные цепи в качестве цифро-аналоговых преобразователей.

о-ЦАП с двоично-весовыми резисторами; б-ЦАП с резисторами R и R/2.



Фиг. 11.7. Цифро-аналоговые преобразователи с развязкой выхода и усилением.

Для ЦАП фиг. 11.6,6, в котором используются резисторы R и /?/2, требуется больше резисторов, но только с двумя номиналами. Напряжение на выходе такого ЦАП равно

F-b2F-b4F + 8F-b ...

(11.5)



Таблица 11J2

Характеристика вход - выход двоично-весОвой резистивиой цепи, цифровые логические уровни которой составляют О и 15 В

Десятичный эквивалент


Таблица 11.3

Характеристика вход - выход цепи с резисторами R и /J/2,

цифровые логические уровни которой составляют О и 8 В

Десятичный эквивалент

8

VoH.B

1,5 -


где n - число цифровых входов. Все возможные значения аналогового выходного напряжения такой четырехвходовой резистивиой цепи для случая, когда уровни входных напряжений равны 8 и О В, показаны в табл. 11.3.

При последовательном изменении дискретных входных сигналов в порядке возрастания десятичных эквивалентов аналоговые напряжения на выходе каждой цепи, приведенные в табл. II.2, и 11.3, представляют собой ступенчато-нарастающие сигналы.

Оба ЦАП (фиг. 11.6) должны работать на высокоомную нагрузку, иначе точность соответствующих им выражений (11.4) и



(11.5) уменьшается. Поэтому для согласования резистивной цепи с низкоомной нагрузкой, а также для того, чтобы обеспечить усиление, применяют ОУ, включая его так, как показано на фиг. 11.7. Включение устройства (в данном случае ОУ), согласующего импедансы, на выход резистивной цепи называется ее развязкой.

11.4.. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП)

Часто бывает необходимо преобразовать аналоговое напряжение в его цифровой эквивалент, например в цифровом вольтметре. В таких случаях можно использовать принцип, обратный рассмотренному выше принципу цифро-аналогового преобразования. Система, преобразующая аналоговые напряжения в их цифровые эквиваленты, показана на фиг. 11.8.

Реверсивный счетчик в системе (фиг. 11.8) имеет цифровой выход, напряжение на котором возрастает от каждого тактового импульса, когда на входе счетчика «прямой счет» высокий уровень напряжения, а на входе «обратный счет» - низкий. И наоборот, напряжение на цифровом выходе при каждом тактовом импульсе уменьшается, когда на входе «прямой счет» - низкий, а на входе «обратный счет» - высокий уровень.

ОУ У2 работает как компаратор. Когда напряжение на его выходе имеет высокий уровень (ОУ находится в состоянии положительного насыщения), уровень на входе счетчика «прямой счет» также будет высоким. Поэтому, когда выходное напряжение имеет низкий уровень (ОУ в состоянии отрицательного насыщения), низким будет также и уровень на входе «прямой счет». Таким образом, в зависимости от того, высокий или низкий уровень на выходе Уг, реверсивный счетчик считает соответственно в прямом или обратном направлении. В первом случае в точке а наблюдается ступенчато-нарастающее напряжение. При обратном счете напряжение в точке а будет ступенчато-спадающим.

Поскольку ОУ Уг работает без обратной связи, уровень его выходного напряжения делается высоким, когда напряжение на его входе / станет немного отрицательнее, чем на входе 2. И наоборот, уровень его выходного напряжения становится низким, как только напряжение на входе / станет немного положительнее напряжения на входе 2.

ОУ У\ включен повторителем напряжения и является буферным устройством для резистивной цепи. Отсюда следует, что на вход / Уг поступает фактически выходное напряжение резистивной цепи, которое по величине сравнивается с аналоговым входным напряжением Уг- Это аналоговое входное напряжение Уг и



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 [ 78 ] 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106