Составление принципиальной схемы АЦП-ЦАП

Electronics Work Bench v5.12 (EWB). EWB – программа, реализующая имитацию работы электронных схем. Данная программа позволяет использовать уже полностью готовые элементы, как, например, АЦП, ЦАП, генераторы, источники питания.

Моделирование будем делать только тех блоков, которые отражают суть процесса цифрового преобразования ТВ сигнала.

Выберем схему АЦП (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Принципиальная схема АЦП EWB

Назначение выводов приведены в таблице 3.1.

Исследуемый аналоговый сигнал поступает на VIN.

В качестве источника аналогового сигнала возьмем формирователь пилообразных сигналов (рис. 3.2):

Таблица 3.1- Назначение выводов АЦП EWB

Выводы	Пояснение
D0 – D7	Цифровые выходы
EOC	Индикатор работы схемы
OE	Сигнал синхронизации
SOC	Вход тактовых импульсов
VREF-, VREF+	Питание АЦП
VIN	Вход исследуемого сигнала

Рис. 3.2. Многофункциональный генератор

Параметры данного генератора:

- частота исследуемого аналогового сигнала 500 Гц;

- длительность прямого хода 91%;

- амплитуда сигнала 5В;

- форма сигнала пилообразная.

Выбор параметров исследуемого сигнала обусловлен удобством наблюдения сигнала и его этапов преобразования.

На вход SOC подаются тактовые импульсы от генератора.

Выбираем генератор прямоугольных импульсов (рис. 3.3) с параметрами:

- частота тактовых импульсов 20 кГц;

С учетом длительности обратного хода 9% и теоремы Котельникова, частота тактовых импульсов должна быть равна 20кГц.

- длительность прямого хода 50%;

- амплитуда импульсов 5В.

Рис. 3.3. Генератор тактовых импульсов

Для источника питания (ИП) АЦП также берем готовую схему.

Напряжение, необходимое для нормальной работы АЦП, обусловлено требуемой амплитудой преобразуемого сигнала, т. е. напряжение выбираем 10В.

Схема ИП представлена на рисунке 3.4.

Рис. 3.4. Источник питания

Аналогично предыдущим элементам выбираем ЦАП (рис. 3.5):

Рис. 3.5. Цифро-аналоговый преобразователь

Питание ЦАП осуществляется от того же источника, что и АЦП, но через делитель напряжения, в качестве которого используем резистор 5кОм.

После ЦАП ставим операционный усилитель (рис. 3.6):

Рис. 3.6. Операционный усилитель

На выходе схемы АЦП-ЦАП ставим ФНЧ с частотой среза 0,5кГц (рис. 3.7):

Рис. 3.7. ФНЧ с частотой среза 500 Гц

Аналогичный фильтр поставим на входе.

Для наблюдения за этапами преобразованиями аналогового сигнала используем логический анализатор и осциллограф (рис. 3.8 и 3.9).

Рис. 3.8. Логический анализатор

Рис. 3.9. Осциллограф

Полная принципиальная схема преобразователя АЦП-ЦАП представлена на рисунке 3.10.

Рис. 3.10. Принципиальная схема преобразователя АЦП-ЦАП (Д1)

Глава 4