Краткие теоретические сведения

Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) предназначены для преобразования цифровых сигналов в аналоговые и служат для сопряжения цифровых устройств формирования и обработки сигналов с аналоговыми потребителями информации. ЦАП широко используются для управления аналоговыми исполнительными устройствами при помощи ЭВМ в системах управления технологическими процессами.

На рисунке 4 показана типичная структурная схема n- разрядного ЦАП. Он содержит регистр из n фиксаторов, в которых находится двоичное число, подлежащее преобразованию в соответствующий аналоговый сигнал.

Каждый фиксатор управляет работой транзисторного ключа, связанного с определенным резистором в резисторной матрице. Источник опорного напряжения, подключенный к резисторной матрице, задает диапазон изменения выходного сигнала ЦАП.

На рисунке 5 показана базовая схема четырехразрядного ЦАП. Четыре бита, фиксируемые в регистре, управляют состояниями четырех ключей и обеспечивают 16 различных комбинаций.

При замыкании одного из ключей выходное напряжение ЦАП определяется произведением опорного напряжения Uref на отношение сопротивлений резистора обратной связи и резистора матрицы, находящегося в цепи данного ключа. Если, например, замкнут ключ, соответствующий старшему разряду регистра (при установке в этом разряде логической 1), то выходное напряжение будет составлять половину величины опорного.

Микросхема ЦАП 572ПА1 предназначена для преобразования 10-разрядного прямого параллельного двоичного кода на цифровых входах в ток на аналоговом выходе, который пропорционален значениям кода.

Рисунок 6 – схема включения ЦАП 572ПА1

Для работы ИС в режиме с выходом по напряжению необходим внешний источник опорного напряжения и выходной ОУ с цепью отрицательной обратной связи. Резистор обратной связи размещен на кристалле микросхемы. При работе ЦАП К572ПА1 рекомендуется следующий порядок подачи электрических напряжений: потенциал земли, напряжение питания, опорное напряжение, напряжение на цифровые входы.

В составе экспериментального стенда микросхема К572ПА1 используется как 8-разрядный ЦАП. Незадействованные цифровые входы, соответствующие младшим разрядам заземлены.

Двоичный код, подаваемый на цифровые входы микросхемы, формируется в регистре данных параллельного порта. Для формирования выходного напряжения в функции времени может быть использована процедура GetTime (var hour, minute, second, hund: word), содержащаяся в модуле Dos и возвращающая текущее время установленное в системе. Следует учитывать, что значение параметра hund, которое возвращается процедурой довольно приблизительно. Так как переключение счетчика-таймера происходит 18,2 раза в секунду, то в случаях, когда требуется более точное определение временных интервалов, необходимо использовать другие методы.