CHƯƠNG 5. MẠCH CHUYỂN ĐỔI TƯƠNG TỰ-SỐ, SỐ-TƯƠNG TỰ
5.3. Các vi mạch adc_dac thông dụng
5.3.1. Ứng dụng của vi mạch DAC 0808
Để tìm hiểu nguyên lý làm việc cũng như vị trí của DAC0808 trong hệ thống số, ta hãy xem sơ đồ nguyên lý của máy phát tín hiệu số đơn giản ở hình 5.20
Máy phát tín hiệu số này có thể phát được các loại sóng tín hiệu tương tự cơ bản như xung vuông, xung tam giác, tín hiệu sin, tín hiệu điều chế .v.v.
Hinh 5.20. DAC 0808 trong máy phát sóng số
Ở sơ đồ chúng ta thấy U10 là IC- DAC0808 có chức năng biến đổi số nhị phân do EPROM 2764 cung cấp (về bộ nhớ RAM_ROM chúng ta sẽ tìm hiểu ở chương 6) chuyển thành tín hiệu tương tự ở đầu ra, Như vậy DAC0808 nằm ở tầng cuối của thiết
Vref +, Vref – là hai điện áp tham chiếu
Iout: là đầu ra của DAC0808 dưới dạng dòng điện
Từ A1-> A8 là 8 bit dữ liệu đầu vào A1 có trọng số cao, A8 có trọng số thấp.
Comp: chân lắp tụ lọc chung.
Xét tín hiệu của DAC0808: xem hình 5.21 là tín hiệu khi thiết bị phát tín hiệu sin.
Hình 5.21 Máy phát tín hiệu sin
Ta thấy tín hiệu sin ở kênh B bị gai dẫn đến tín hiệu này sẽ phát hài tần số gây nhiễu nội bộ cho thiết bị để khắc phục hiện tượng này ta lắp thêm bộ lọc R2C2 lọc làm mềm tín hiệu sin. Sóng sin ở kênh A là sóng đã được lọc.
Chú ý: khi ta phát tín hiệu xung vuông thì ta không nên lắp bộ lọc R2C2 vì như vậy sẽ làm méo tín hiệu khi phát. Điều này được minh chứng tại hình 5.22
Hình 5.22. Tín hiệu xung vuông bị méo do tác dụng phụ của bộ lọc Máy phát tín hiệu điều biên ở hình 5.23.
hiệu số nhiều phức tạp ta không xét chúng trong môn học này, vì vậy ta lập ra một yêu cầu kỹ thuật để có ADC trong hệ thiết bị điện tử số.
Yêu cầu kỹ thuật: Hãy thu phát một tín hiệu hình sin (tương tự ) thông qua môi trường truyền dẫn số.
Lời giải: Từ yêu cầu kỹ thuật trên ta xây dựng sơ đồ khối truyền phát trực tiếp như hình 5.24.
Hình 5.24. Sơ đồ thu phát tín hiệu số
Đến đây ta chỉ việc ghép trực tiếp 8bit đầu ra của ADC vào 8 bit đầu vào của bộ DAC sau đó xây dựng bộ khuếch đại đầu vào và bộ khuếch đại đầu ra cho hệ thống ghép nối các khối như sơ đồ khối chỉ ra.
Sơ đồ nguyên lý mạch thu phát tín hiệu số ADC0804_DAC0808:
Hình 5.25. Sơ đồ nguyên lý mạch thu phát tín hiệu số ADC0804_DAC0808 Ở sơ đồ này ta không cần khối khuếch đại tín hiệu đầu vào vì máy phát của ta đủ công suất, đầu ra có bộ khuếch đại công suất đưa tín hiệu ra tải.DAC0808 ta đã giới thiệu ở mục 5.3.1. Tín hiệu ra của ADC0808 đưa trực tiếp đến mạch khuếch đại công suất, mạch KĐCS nâng mức điện của tín hiệu rồi suất ra tải.
ADC0804 có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu tương tự ở đầu vào Vin+ ( chân 6 của ADC0804) thành tín hiệu số đẩy ra bus dữ liệu .Bus dữ liệu được hiển thị bằng hai led 7 đoạn đó là các con số nhị phân. Trong sơ đồ này ta dùng mạch dao động nội của 0804, tần số dao động nội do R1 C1 tạo nên
Vref/2 là điện áp điểm giữa của điện áp tham chiếu Vref+ và Vref-
Chân WR’ khi ở mức 0 nó sẽ ngắt tín hiệu tương tự tại đầu vào sau đó chốt dữ liệu đẩy ra đầu ra db0->db7
Khi dữ liệu tại bus dữ liệu ổn định thì INTR’ chuyyẻn từ mức 1 về mức 0 báo cho hệ thống biết việc chuyển đổi 1 mức lượng tử đã hoàn tất.
Chân clock in là chân cấp xung ck cho bộ đếm trong IC ADC0804. IC này hoạt động theo nguyên lý ADC theo kiếu xấp xỉ liên tục. Ta có thể dùng xung clock ngoài để nâng cao tốc độ cho bộ ADC0804.
Dạng sóng đầu vào và đầu ra của hệ thống được mô tả ở máy hiện sóng hình 5.26.
Hình 5.26. Dạng sóng của hệ thu phát tín hiệu số
Tín hiệu ở kênh A là tín hiệu đầu vào do máy phát sóng tạo nên.Tín hiệu ở kênh B là
Hình 5.27. Trạng thái tại một thời điểm của mạch điện
Ở đây tín hiệu tương tự được đưa đến đầu vào Vin+ của ADC 0804 được chuyển đổi thành tín hiệu số và được hiển thị bằng hai led bảy đoạn, DAC0808 nhận tín hiệu số từ ADC0804 đưa đến và chuyển lại thành tín hiệu tương tự và khuếch đại nó nhờ bộ khuyếch đại công suất tại đầu ra.