Моделирование аналого-цифрового преобразователя (АЦП)

В САПР OrCAD многоразрядные АЦП находятся в библиотеке BREAKOUT. Они предназначены для получения 8-ми, 10-ти и 12-ти разрядного цифрового кода, в зависимости от типа используемого компонента (ADC8break, ADC10break и ADC12break соответственно).

Изображение 8-ми разрядного АЦП в системе ORCAD приведено на следующем рисунке:

Перечень выводов данного компонента и их назначение сведено в таблицу:

 

Вывод	Наименование	Назначение
IN	Входное напряжение	Аналоговый сигнал, который необходимо преобразовать в цифровой код
CNTVRT	Сигнал разрешения преобразования	Тактовый сигнал. Входное напряжение преобразовывается в двоичный код по переднему фронту сигнала CNTVRT.
STAT	Сигнал преобразования	Выходной тактовый сигнал формирования цифрового кода
OVER	Сигнал переполнения	Выходной сигнал переполнения разрядной сетки для цифрового кода
REF	Опорное напряжение	Напряжение, соответствующее максимальному цифровому коду.
DB<i>	i-й цифровой разряд	Двоичный сигнал, соответствующий i-му разряду полученного цифрового кода

 

Цифровой код на выходе АЦП получается согласно выражению:

,

где m — число двоичных разрядов.

Пример моделирования 8-ми разрядного АЦП (ADC8break)

 

На вход АЦП поступает линейно возрастающее напряжение, которое согласно заданному опорному напряжению 256 V преобразовывается в цифровой код. Поскольку для примера использован 8-ми разрядный АЦП, то увеличение входного напряжения на 1 V будет соответствовать увеличение цифрового кода на 01h, то есть значение напряжения будет напрямую интерпретироваться как соответствующий цифровой код. Действительно, при V=74 V получаем и т.д.

В том случае, когда значение напряжения V превышает опорное (256 V), на выходе формируется максимальный код FFh, а сигнал переполнения устанавливается в "единицу" (OVER=1).