Моделирование цифро-аналогового преобразователя (ЦАП)

Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) также находятся в библиотеке BREAKOUTи позволяют преобразовывать 8-ми, 10-ти и 12-ти разрядный цифровой код в аналоговый сигнал, напряжение которого будет зависеть от цифрового кода и опорного напряжения, поданного на вход ЦАП. Разрядность цифрового кода определяется типом компонента: DAC8break – 8-ми разрядный код, DAC10break – 10-ти разрядный код,DAC12break – 12-ти разрядный код.

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

 

 

Перечень выводов данного компонента и их назначение сведено в таблицу:

 

 

Вывод	Наименование	Назначение
DB<i>	i-й цифровой разряд	Двоичный сигнал, соответствующий i-му разряду входного цифрового кода
OUT	Выходное напряжение	Аналоговый сигнал, полученный в результате преобразования цифрового кода .
REF	Опорное напряжение	Напряжение, соответствующее максимальному цифровому коду.

 

Напряжение на выходе ЦАП получается согласно выражению:

, где m – число двоичных разрядов.

Пример моделирования 8-ми разрядного ЦАП (DAC8break)

На вход ЦАП поступает двоичный цифровой код, максимальное значение которого (DB = FFh = 256) соответствует опорному напряжению REF = 256V.

 

Согласно выражению для получения выходного напряжения, при использовании 8-ми разрядного ЦАП, каждому увеличению цифрового кода на 01h соответствует увеличение выходного напряжения на 1 V. Действительно, при DB=Ah = 10 получаем и т.д.

 

В процессе выполнения лабораторной работы необходимо сделать следующие задания:

1. Выполнить анализ работы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей при использовании различных источников входного напряжения и различных значениях опорного напряжения согласно индивидуальному заданию;

2. Получить временные диаграммы моделирования последовательного подключения АЦП – ЦАП.

§ Выполнить анализ полученных временных диаграмм

§ Оценить погрешность двойного преобразования

§ Определить, как изменится (и измениться ли) выходное напряжение при уменьшении/увеличении опорного напряжения на входе ЦАП по отношению к опорному напряжению на АЦП

3. Получить временные диаграммы моделирования последовательного подключения ЦАП – АЦП.

§ Выполнить анализ полученных временных диаграмм

§ Определить наличие или отсутствие погрешности такого двойного преобразования

§ Определить, как изменится (и измениться ли) выходное напряжение при уменьшении/увеличении опорного напряжения на входе АЦП по отношению к опорному напряжению на ЦАП