THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ - BÀI 15

Bộ chuyển đổi tương tự - số(Analog to Digital Converter)A. Phần tóm tắt lý thuyết1. Bộ biến đổi t-ơng tự/số (ADC). Hình vẽ sau mô tả chức năng của ADC 4 bit.Bảng chân lý của bộ ADC này có thể lấy toàn bộ số liệu trong bảng chân lý bộ DAC bài tr-ớc. Mạch điện bố trí bên trong của bộ ADC khá phức tạp. D-ới đây chỉ là một ví dụ sơ đồ logic của bộ ADC này bao gồm một DAC, một mạch đếm modun 16, một cửa và, một mạch so sánh điện áp. Mạch so...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ - BÀI 15 Bµi 15: Bé chuyÓn ®æi t−¬ng tù - sè (Analog to Digital Converter)A. PhÇn tãm t¾t lý thuyÕt1. Bé biÕn ®æi t−¬ng tù/sè (ADC). H×nh vÏ sau m« t¶ chøc n¨ng cña ADC 4 bit. B¶ng ch©n lý cña bé ADC nµy cã thÓ lÊy toµn bé sè liÖu trong b¶ng ch©n lý béDAC bµi tr−íc. M¹ch ®iÖn bè trÝ bªn trong cña bé ADC kh¸ phøc t¹p. D−íi ®©ychØ lµ mét vÝ dô s¬ ®å logic cña bé ADC nµy bao gåm mét DAC, mét m¹ch ®Õmmodun 16, mét cöa vµ, mét m¹ch so s¸nh ®iÖn ¸p. M¹ch so s¸nh thùc hiÖn viÖc so s¸nh ®iÖn ¸p ë ®Çu vµo A vµ ®iÖn ¸p ë ®Çu vµoB. NÕu ®iÖn ¸p lèi vµo A lín h¬n ®iÖn ¸p lèi vµo B (A > B) th× møc logic ®Çu ra Xcña Comparator lµ cao (A > B, X = 1). Ng−îc l¹i th× møc logic ®Çu ra thÊp (A < B,X = 0). 196 §Çu vµo §Çu ra t−¬ng tù nhÞ ph©n §−êng Vra(v) DCBA 0 0 00 0 1 0,4 0 00 1 2 0,8 0 01 0 3 1,2 0 01 1 4 0 10 0 5 1,6 0 10 1 6 2,0 0 11 0 7 2,4 0 11 1 8 2,8 1 00 0 9 3,2 1 00 1 10 3,6 1 01 0 11 4,0 1 01 1 12 4,4 1 10 0 13 4,8 1 10 1 14 5,2 1 11 0 15 5,6 1 11 1 16 6,0 Gi¶ sö ®iÖn ¸p Vvµo bé ADC lµ 1,5V vµ m¹ch ®Õm ®· ®−îc xo¸ tr−íc khi ho¹t®éng. Tr¶i qua 5 chu tr×nh, bé ADC biÕn ®æi ®iÖn ¸p t−¬ng tù ®Çu vµo 1,5V thµnh®Çu ra nhÞ ph©n 0100 theo ®óng b¶ng ch©n lý. Qu¸ tr×nh diÔn ra nh− sau: Chu M¹ch so s¸nh M¹ch ®Õm ChØ thÞ LED DAC Cöa vµTr×nhSè TT A B X CK X CP QD QC QB QA D C B A Vra 1 1,5v 0 1 CK 1 CP 0 0 0 1 0 00 1 0,4 2 1,5v 0,4 1 CK 1 CP 0 0 1 0 0 01 0 0,8 3 1,5v 0,8 1 CK 1 CP 0 0 1 1 0 01 1 1,2 4 1,5v 1,2 1 CK 1 CP 0 1 0 0 0 10 0 1,6 5 1,5v 1,6 0 CK 1 00100 0 10 0 1,6 Kh«ng cã xung nhÞp (dõng) (dõng) ViÖc ph©n tÝch nh− trªn ®Ó dÔ hiÓu vÒ sù ho¹t ®éng cña mét bé ADC. Qu¸tr×nh x¶y ra rÊt nhanh tuú theo tÇn sè cña xung nhÞp CK. TÇn sè nµy cã thÓ trªn1 MHz. Cã nhiÒu kiÓu ADC ®· ®−îc sö dông. KiÓu nãi trªn lµ “kiÓu ®Õm bËcthang”. Cã lo¹i ADC trong ®ã kh«ng dïng m¹ch ®Õm mµ dïng m¹ch ph¸t bËcthang. Lo¹i nµy gäi lµ kiÓu “bËc thang”. Lo¹i cã tèc ®é biÕn ®æi rÊt nhanh gäi lµ“kiÓu gÇn ®óng liªn tiÕp” lo¹i nµy cã cÊu tróc bªn trong phøc t¹p h¬n. 1972. Th«ng sè ®Æc tr−ng. H×nh vÏ sau gióp ta hiÓu râ ý nghÜa cña mét sè th«ng sè. §iÖn ¸p (hay dßng) biÕn ®æi theo bËc (step) , mçi bËc t−¬ng øng víi mét l−îngt¨ng ®iÖn ¸p gäi lµ l−îng t¨ng 1LSB. Danh tõ nµy b¾t nguån tõ chç ®iÖn ¸p thay®æi ngay tõ bit cã ý nghÜa nhá nhÊt. ChÊt l−îng cña mét bé biÕn ®æi ®−îc ®¸nh gi¸b»ng ®é ph©n gi¶i. §é ph©n gi¶i tÝnh b»ng tû sè l−îng t¨ng 1 LSB víi gi¸ trÞ cùc®¹i cña ®¹i l−îng t−¬ng tù. VÝ dô trong bé DAC 4 bit mµ ta ®−a ra vÝ dô ë trªn ®éph©n gi¶i b»ng : ...