Цифро-аналоговые преобразователи используются для преобразования цифрового кода в аналоговый сигнал, например, для управления в автоматических системах исполнительными органами (электродвигателями, соленоидами и т.п.).
Наиболее простой ЦАП с весовыми резисторами (рис. 11.1) состоит из двух блоков. Резистивная схема (матрица) выполнена на резисторах R1...R4. Суммирующий усилитель включает в себя OU и резистор обратной связи Ко. Опорное напряжение Uon (3 В) подключается к резисторам матрицы переключателями D, С, В и А, управляемым одноименными клавишами клавиатуры и имитирующими преобразуемый код. Выходное напряжение Uo измеряется мультиметром.
Если все переключатели замкнуты на "землю", как показано на рис. 11.1, то напряжение на входе и выходе ОУ равно О В. Предположим теперь, что переключатель А установлен в положение, соответствующее логической 1. Тогда на вход ОУ через резистор R1 подается напряжение 3 В. Рассчитаем в этом случае коэффициент усиления напряжения по формуле: K=Ro/Rl=10000/150000=0,066. Отсюда получаем, что выходное напряжение Uo=0,066-3=0,2 В соответствует двоичной комбинация 0001 на входе ЦАП.
Подадим теперь на входы ЦАП двоичную комбинацию 0010. Для этого установим переключатель В в положение, соответствующее логической единице, тем самым подадим на ОУ через резистор R2 напряжение 3 В. Для коэффициента усиления в данном случае получаем K=Ro/R2=10000/75000=0,133. Умножив этот коэффициент усиления на величину входного напряжения, найдем, что выходное напряжение равно 0,4 В.
Таким образом, при переходе к каждому очередному двоичному числу, имитируемому ключами, выходное напряжение ЦАП увеличивается на 0,2 В. Это обеспечивается за счет увеличения коэффициента усиления напряжения ОУ при подключении различных по сопротивлению резисторов. Если бы в схеме на рис. 11.1 мы подключили только один резистор R4 (с помощью переключателя D), то тем самым установили бы коэффициент усиления К=10000/18700=0,535. При этом выходное напряжение ОУ составит около 1,6 В.
Если все переключатели в схеме на рис. 11.1 установлены в положения, соответствующие логическим единицам, выходное напряжение ОУ равно Uon=3 В, поскольку коэффициент передачи в этом случае становится равным 1.
Схема цифро-аналогового преобразователя на рис. 11.1 имеет два недостатка:
во-первых, в ней сопротивления резисторов изменяются в широких пределах, во-вторых, точность преобразования невысока из-за влияния конечного сопротивления транзисторных ключей в открытом и закрытом состояниях.
Контрольные вопросы и задания
1. По какому закону выбираются сопротивления в ЦАП с весовыми резисторами?
2. Рассчитайте коэффициент усиления напряжения ОУ и выходное напряжение ЦАП в схеме на рис. 11.1 для случая, когда в положение, соответствующее логической единице, установлен только переключатель С. Результаты расчета проверьте на модели.
3. Получите выражение для расчета выходного напряжения ЦАП в общем виде и проверьте его на модели.
4. Замените переключатели А, В, С, D программными переключателями (реле времени), имитирующими последовательное во времени с интервалом 5 с появление кодовых комбинаций 0001, ООН, 0111 и 1111.
1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")
2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.
3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.
4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
|
|
 |
