Аналог – рақамли ўзгартиргичларнинг ишлаш принципларини ўрганиш ва хатоликларини аниқлаш ишдан мақсад

АНАЛОГ – РАҚАМЛИ ЎЗГАРТИРГИЧЛАРНИНГ ИШЛАШ ПРИНЦИПЛАРИНИ ЎРГАНИШ ВА ХАТОЛИКЛАРИНИ АНИҚЛАШ
Ишдан мақсад Аналог сигналларни рақамлига ўзгартирувчи элементлар ишлашини ўрганиш.
Назарий қисм
Ишлаб чиқариш жараёнларини автоматлаштириш тизимлари аналог ҳамда рақамли сигналлар асосида ўзаро ахборот алмашинувчи элементлар асосида қурилади. Аналог сигналлар қуйи ва юқори қийматлар билан чегараланган диапазон ичидаги барча қийматларни қабул қила олади. Шунинг учун ҳам аналог сигналлар параметрларни юқори аниқликда тасвирлаш имконини беради. Бироқ рақамли бошқариш қурилмалари аналог сигналларни шу сигналга эквивалент бўлган рақамли қийматларга айлантиришни талаб этади. Бу вазифани аналог-рақамли сигнал ўзгартиргичлар бажаради.
Аналог-рақамли ўзгартиргичнинг соддалаштирилган схемаси бир неча резисторлар, компараторлардан ҳамда шифратордан иборат бўлади (2.1-расм).

2.1-расм. Аналог-рақамли сигнал ўзгартиргичнинг соддалаштирилган сземаси
Келтирилган схемага кўра кириш сигнали 0-1В оралиғидаги кучланиш бўлади. Бу кучланиш 8 поғонага бўлинади. Натижада разрядли аналог-рақамли сигнал ўзгартиргич ҳосил бўлади. Схемадаги 8 та компаратлр келаётган сигнални 0.125, 0.25, 0.375, 0.5, 0.625, 0.75 0.875 ҳамда 1 В кучланиш билан таққослайди. Аналог сигналнинг қиймати таққосланаётган қийматдан катта бўлса, компаратор мантиқий 1 сигналини беради, акс холда эса компараторнинг чиқиш сигнали мантиқий 0 га тенг бўлади.
Лекин бу схеманинг камчилиги шундан иборатки, таққослаш учун бор йўғи 8 та қиймат олинган. Бу эса таққослаш учун олинган қийматлардан ташқари қимйатларда тизимнинг чиқишида хеч қандай ўзгариш бўлмаслигига сабаб бўлади. Шунинг учун ҳам мазкур схеманинг сезгирлиги ёки аниқлик даражаси пастроқ бўлади.
Юқоридаги камчиликни компараторлар сонини кўпайтириш усули билан ҳал этиш мумкин. Компараторлар сони қанча кўп бўлса, тизимнинг сезгирлиги ва аниқлиги ҳам шунча юқори бўлади.
Аслида саноатда компараторлардан тўплам ҳосил қилиб, аналог сигналларни рақамлига ўзгартириш амалиёти учрамайди. Чунки, бунинг учун тайёр аналог-рақамли ўзгартиргич микросхемалари мавжуд. Улар разрядлар сони, сигналларни қабул қилиш диапазони ҳамда чиқиш сигналларини узатиш усулига кўра турларга бўлинади. Шундай ўзгартиргич микросхемалардан бири ADC0804 бўлиб, унинг уланиш схемаси қуйидагича (2.2-расм).

2.2-расм. ADC0804 аналог-рақамли сигнал ўзгартиргичнинг уланиш схемаси
Мазкур лаборатория ишида аналог-рақамли сигнал ўзгартиргичнинг иш принципини ўрганилади. Унга кўра берилаётган кучланиш таянч кучланишлар билан таққосланиб, сигналларнинг мантиқий чиқишлари ҳосил қилинади. Мантиқий чиқишлар шифраторга бериб, иккилик саноқ системасидаги 3 разрядли рақамга айлантирилади.