Giáo trình kỹ thuật số : Chương 10 part 1 docx

10 315 0
Giáo trình kỹ thuật số : Chương 10 part 1 docx

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

1 1 Chương 10 Kếtnốivớimạch tương tự Th.S Đặng NgọcKhoa Khoa Điện-ĐiệnTử 2 Kếtnốivớimạch tương tự  Transducer: biến đổi đạilượng vật lý thành tín hiệu điện  Analog-to-digital converter (ADC)  Digial system: xử lý tín hiệu  Digital-to-analog converter (DAC)  Thựcthikếtquá 2 3 Biến đổiD/A  Nhiềuphương pháp ADC sử dụng DAC  V ref đượcsử dụng để xác định ngõ ra full- scale.  Trong trường hợptổng quát, ngõ ra analog = K x giá trị số ngõ vào 4 Biến đổiD/A  DAC 4 bit, ngõ ra điệnáptương tự 3 5 Ngõ ra tương tự  Ngõ ra củabộ biến đổi DAC không hoàn toàn là tín hiệuanalog bởivìnóchỉ xác định ở mộtsố giá trị nhất định.  Vớimạch trên, ngõ ra chỉ có thể có những giá trị, 0, 1, 2, …, 15 volt.  Khi số ngõ vào tăng lên thì tín hiệungõra càng giống vớitínhiệutương tự. 6 Bướcnhảy  Bướcnhảycủabộ biến đổi D/A được định nghĩalàkhoảng thay đổinhỏ nhấtcủangõra khi có sự thay đổigiátrị ngõ vào.  Bộ biến đổiD/A N bit: số mứcngõrakhác nhau =2^N, số bướcnhảy=2^N-1  Bướcnhảy= K = V ref /(2^N-1) 4 7 Bướcnhảy  Bướcnhảy= 1 volt 8 Ví dụ 10-1  Cầnsử dụng bộ DAC bao nhiêu bit để có thể điềukhiển motor thay đổitốc độ mỗi2 vòng. 1000rpm/2rpm(per step) = 500 steps 2 N -1 >500 steps. Suy ra N = 9 ? 5 9 Ngõ vào BCD  Trọng số củanhững ngõ vào khác nhau  Ngõ vào 2 số BCD 10 Mạch đảo Mạch không đảo Vi Mạch biến đổiD/A  Tính chấtcủaOpamp V o /V i = 1+R 2 /R 1 R in = infinity V o /V i = - R 2 /R 1 R in = R 1 6 11 V1 V2 V3 R1 R2 R3 Rf Mạch biến đổiD/A  Trọng số củanhững ngõ vào khác nhau V o = -R f (V 1 /R 1 + V 2 /R 2 + V 3 /R 3 ) 12 Mạch biến đổiD/A Bướcnhảy= |5V(1K/8K)| = .625V Max out = 5V(1K/8K + 1K/4K + 1K/2K + 1K/1K) = -9.375V 7 13 Bộ DAC 4 bit 14 DAC với ngõ ra dòng điện Biến đổidòngsang áp 8 15 Mạch biến đổiD/A  Vớinhững mạch biến đổ D/A ở trên, trọng số các bit đượcxácđịnh dựavàogiátrị củacácđiệntrở.  Trong mộtmạch phảisử dụng nhiều điện trở vớinhững giá trị khác nhau  Bộ DAC 12 bit  Điệntrở MSB = 1K  Điệntrở LSB = 1x2 12 = 2M  Mạch sau chỉ sử dụng 2 giá trịđiệntrở 16 Mạch biến đổiD/A  DAC R/2R 9 17 DAC – Thông số kỹ thuật  Nhiềubộ DAC đượctíchhợpvàotrong những IC, mộtsố thông số tiêu biểucủanó  Resolution: bướcnhảycủabộ DAC  Accuracy: sai số sai số củabộ DAC  Offset error: ngõ ra củaDAC khitấtcàngõvào bằng 0  Settling time: thờigianyêucầu để DAC thực hiệnbiến đổi khi ngõ vào chuyển đổitừ trạng thái all 0 đếntrạng thái all 1 18 IC DAC  AD7524 (Figure 11-9)  CMOS IC  8 bit D/A  Sử dụng R/2R  Max settling time: 100 ns  Full range accuracy: +/- 0.2% F.S. 10 19 IC DAC •Khi ngõ vào CS và WR ở mứcthấp, OUT1 là ngõ ra analog. •Khi cả 2 ở mứccao, OUT1 đượcchốtvàgiátrị nhị phân ngõ vào không đượcbiến đổi ở ngõ ra. •OUT2 thông thường đượcnối đất 20 Ứng dụng DAC  Control  Sử dụng ngõ ra số của máy tính để điều chỉnh tốc độ của motor hay nhiệt độ.  Automatic testing  Tạotínhiệutừ máy tính để kiểmtramạch annalog  Signal reconstruction  Tái tạotínhiệuanalog từ tín hiệusố. Ví dụ hệ thống audio CD  A/D conversion . chấtcủaOpamp V o /V i = 1+ R 2 /R 1 R in = infinity V o /V i = - R 2 /R 1 R in = R 1 6 11 V1 V2 V3 R1 R2 R3 Rf Mạch biến đổiD/A  Trọng số củanhững ngõ vào khác nhau V o = -R f (V 1 /R 1 + V 2 /R 2 + V 3 /R 3 ) 12 Mạch. trịđiệntrở 16 Mạch biến đổiD/A  DAC R/2R 9 17 DAC – Thông số kỹ thuật  Nhiềubộ DAC đượctíchhợpvàotrong những IC, mộtsố thông số tiêu biểucủanó  Resolution: bướcnhảycủabộ DAC  Accuracy: sai số sai số. biến đổiD/A Bướcnhảy= |5V(1K/8K)| = .625V Max out = 5V(1K/8K + 1K/4K + 1K/2K + 1K/1K) = -9.375V 7 13 Bộ DAC 4 bit 14 DAC với ngõ ra dòng điện Biến đổidòngsang áp 8 15 Mạch biến đổiD/A  Vớinhững

Ngày đăng: 12/07/2014, 18:20

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan