8.31. D-триггер

Рис. 8.27. D-триггер

Соберите схему, изображенную на рис.8.4. Включите схему.

Устанавливая на входе D значения «1» или «0», счетным переключателем С проконтролируйте запоминание триггером поданного сигнала.

Опишите словами принцип работы D-триггера

Выводы

9. Регистры

Цифровая обработка сигналов, в т.ч. и в процессе измерений, предполагает наличие в электронном вычислителе элементов, выполняющих функции запоминания результатов вычислений. Такие устройства называются регистрами.

Регистр представляет собой упорядоченный набор триггеров, обычно D-, число  которых соответствует числу разрядов вслове. С каждым регистром обычно связано комбинационное цифровое устройство, с помощью которого обеспечивается выполнение некоторых операций над словами.

В измерителях, использующих интегрирующие АЦП, измеряемый сигнал преобразуется во временной интервал, в течение которого заполняется счетный регистр. Чем больше измеряемый параметр, тем большую длительность имеет вырабатываемый временной интервал, тем большее число насчитает счетный регистр.

Основой построения регистров являются D-триггеры,RS-триггеры

Цель работы: исследование некоторых видов регистров.

Задачи работы:

• исследование последовательного регистра;

• исследование счетного регистра.

Выполнение работы:

9.32. Последовательный регистр

Соберите схему, изображенную на рис.9.1. Включите схему.

Устанавливая на входе D значения «1» или «0», счетным переключателем С проконтролируйте последовательное прохождение заданного значения по элементам регистра.

Рис. 9.28. Последовательный регистр

Опишите словами принцип работы последовательного регистра.

9.33. Счетный регистр

Рис. 9.29. Счетный регистр

Соберите схему, изображенную на рис.9.2. Включите схему.

Устанавливая на входе R значения «0» и «1», проконтролируйте вначале последовательное заполнение счетного регистра и процесс его переполнения, затем его обнуление.

Опишите словами принцип работы счетного регистра.

Выводы

10. Элементы ацп

Аналого-цифровой преобразователь АЦП (англ.Analog-to-digitalconverter, ADC) — устройство, преобразующее входнойаналоговый сигналв дискретный код (цифровой сигнал). Обратное преобразование осуществляется при помощицифро-аналогового преобразователяЦАП (DAC).

Классификация видов АЦП может производиться по различным признакам. Для понимания их места в процессе измерений АЦП можно разделить на две группы:

• АЦП, сравнивающие измеряемый сигнал с сигналом, сформированным по известному цифровому коду;

• АЦП, преобразующие измеряемый сигнал во временной интервал, длительность которого измеряется с необходимой разрядностью цифрового кода.

Предельным случаем первого типа АЦПявляется параллельный АЦП, в котором входное напряжение сравнивается со всеми опорными напряжениями, соответствующими сразу всем возможным значениям цифрового кода. При этом дляn-разрядного АЦП потребуется2ⁿэлементов сравнения. Например, для 8-разрядного АЦП потребуется 256 формирователей опорных напряжений и 256 компараторов. Это требование ограничивает применимость такого подхода, хотя возможность проведения измерений за 2-3 шага обеспечивает очень высокое время преобразования. Например, восьмиразрядный преобразователь типа МАХ104 позволяет получить 1 млрд отсчетов в секунду.

Более простой в исполнении АЦП с поразрядным уравновешиванием имеет в своем составе только один компаратор и nопорных напряжений (токов), значения которых соответствуют двоичному коду. «Перебирая» эти напряжения АЦП заnтактов определяет числовой код, соответствующий входному напряжению. Время преобразования такого АЦП равно нескольким микросекундам, но погрешности формирования опорных напряжений ограничивают реальную разрядность АЦП, на уровне 10-12 двоичных разрядов.

Рис. 10.30. АЦП поразрядного уравновешивания

АЦП второго типапо принципу работы не имеют никаких наборов опорных сигналов, что позволяет получить результаты измерений разрядностью до 20…24 двоичных разрядов. Но, соответственно, их время преобразования – значительно больше. Оно достигает нескольких единиц и десятков миллисекунд.

Цель работы: исследование элементов АЦП.

Задачи работы:

• исследование АЦП поразрядного уравновешивания;

• исследование интегрирующего АЦП.

Выполнение работы: