Аналого-цифровые устройства

 

Гончаров, С. Н., Марунин, М. В., Запонов, Э. В., Мартынов, А. А.

Аналого-цифровые устройства

Учебно-методическое пособие. Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2019

 

Учебно-методическое пособие предназначено для подготовки и проведения лекций и практических занятий по курсу «Аналого-цифровые устройства».
В учебном пособии, основанном на базе курса лекций, читаемых студентам СарФТИ НИЯУ МИФИ, рассмотрены вопросы формирования сигналов, методов и принципов построения аналого-цифровых и цифроаналоговых устройств.
Пособие может быть использовано преподавателями и студентами соответствующих специальностей и будет полезно инженерно-техническим и научным работникам, занимающимся разработкой и применением вычислительных и радиотехнических устройств, связанных с преобразованием электрических сигналов.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений и условных определений
Введение
1. Виды сигналов
2. Цели обработки сигналов
3. Формирование сигналов
4. Методы и технологии обработки сигналов
5. Сравнение аналоговой и цифровой обработки сигналов
6. Обработка сигналов в реальном времени
6.1. Структурная схема цифрового устройства обработки сигнала
6.2. Квантование аналогового сигнала по времени
6.3. Критерий Найквиста
6.4. Погрешности дискретизатора
6.5. Фильтры для устранения эффекта наложения спектров (антиалайзинговые фильтры)
7. Характеристики и параметры АЦП и ЦАП
7.1. Характеристики и параметры АЦП
7.1.1. Характеристики и параметры, описывающие статические свойства АЦП
7.1.2. Характеристики и параметры, описывающие динамические свойства АЦП
7.1.3. Статические погрешности преобразования
7.1.4. Динамические погрешности преобразования
7.1.5. Взаимосвязь характеристик АЦП и кодируемого сигнала
7.2. Характеристики и параметры ЦАП
7.2.1. Характеристики и параметры, описывающие статические свойства ЦАП
7.2.2. Характеристики и параметры, описывающие динамические свойства ЦАП
8. Цифроаналоговые преобразователи
8.1. Микросхемы цифроаналоговых преобразователей
8.2. Преобразование передаточных характеристик
8.3. Преобразование смещенного двоичного кода
8.4. Преобразование дополнительного цифрового кода
8.5. Преобразование прямого двоичного кода со знаком
9. Аналого-цифровые преобразователи
9.1. Микросхемы АЦП параллельного типа
9.2. АЦП последовательного типа на комплектах микросхем
9.3. Статическая передаточная характеристика
9.3.1. Оценка источников погрешностей
9.4. Динамические характеристики АЦП
9.4.1. Оценка времени преобразования
9.4.2. Динамические погрешности
9.5. АЦП на микросхеме ЦАП К572ПА1
9.6. Микросхемы АЦП последовательного типа
9.7. Аналого-цифровые преобразователи с промежуточным преобразованием во временной интервал
9.8. Измерение временного интервала
9.9. Линейные интегрирующие преобразователи
9.10. Двухтактное интегрирование
9.11. Линейный преобразователь значений сигнала во временной интервал
9.12. Линейный преобразователь значений сигнала в частоту (период) повторения импульсов
9.13. Погрешности передаточных характеристик линейных интегрирующих преобразователей
9.14. Микросхемы АЦП с интегрированием
9.15. Каскадирование аналого-цифровых преобразователей
9.16. Преобразователи в нормальный двоичный код
9.17. Преобразователи в код Грея
10. Цифровые устройства сопряжения и однокристальные системы
Приложение 1. Коды, используемые в АЦП и ЦАП
Приложение 2. Лабораторный практикум
П2.1. Методические указания по выполнению лабораторных работ по ЦАП и АЦП в пакете Multisim
П2.2. Исследование ЦАП
Эксперимент 1. Исследование преобразования двоичного кода в напряжение
Эксперимент 2. Исследование ПКН с взвешенными сопротивлениями
Эксперимент 3. Исследование ЦАП на основе матрицы R-2R
Эксперимент 4. Исследование функциональной модели ПКН
Эксперимент 5. Простейший преобразователь кода в ток
Эксперимент 6. Исследование функциональной модели ПКТ
Эксперимент 7. Использование знакового разряда в ПКН
Приложение 3. Исследование АЦП
Эксперимент 1. АЦП, основанный на считывании состояния компараторов
Эксперимент 2. Исследование функциональной модели четырехразрядного АЦП
Эксперимент 3. Исследование АЦП с единичными приращениями компенсирующего сигнала
Эксперимент 4. АЦП, основанный на поразрядном уравновешивании
Приложение 4. Контрольные вопросы по курсу «Аналого-цифровые устройства»
Приложение 5. Задания для самостоятельной работы
Список литературы