BÀI 14. BỘ BIỀN ĐỔI TƯƠNG TỰ - SỐ (ADC) A. THIẾT BỊ SỬ DỤNG 1. Thiết bị chính cho thực tập điện tử tương tự. 2. Khối thí nghiệm AE- 114N cho các bài thực tập về chuyển mạch tương tự 3. Dao động kí hai tia 4. Dây nối hai chốt cắm, đồng hồ đo Vol và Ampe. B. CÁC BÀI THÍ NGHIỆM Nhiệm vụ Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của bộ biến đổi các giá trị tương tự thành giá trị số ADC (Analog to Digital Converter). Nguyên lý hoạt động: Hình A14-1 là bộ biến đổi ADC có nguyên tắc hoạt động được cho bởi hình sau: Xung START được đưa đồng thời vào bộ tạo xung răng cưa (T1, T2, T3) và cổng 2A. * Xét trong thời khoảng nửa chu kỳ âm của xung này: 50 - Tại lối ra RAMP OUT, xung có dạng hình răng cưa được đưa vào lối vào nghịch (V-) của bộ so sánh (COMPARATOR) để so sánh với mức điện áp ANALOG tại lối vào thuận ( V+). - Xung ra tại C, có thể thay đổi độ rộng nhờ việc điều chỉnh biến trở P2. - Cổng 2A chỉ cho tín hiệu ra tại C thông trong khoảng xung START âm. - Trong thời khoảng xung tại T ở mức cao, nó cho phép chuỗi xung G thông qua cổng 2B để đưa vào lối vào CK của bộ đếm - hiển thị. * Trong khoảng nửa chu kỳ dương của xung START: - Cổng 2A không cho phép tín hiệu tại C thông trong khoảng xung START dương. Vì vậy sau 3 lần đảo tại 2D, 2A, 2C mức dương (cao) của xung này chuyển thành mức thấp. Mức thấp này lại cũng không làm thông chuỗi xung G tại cổng 2B. Kết quả chuỗi xung tại S có dạng như hình vẽ trên. Hình A14-2 là sơ đồ mạch đếm 10 ba digit mã BCD dùng IC 4510. Mỗi IC4510 là một bộ đếm 10 mã BCD không đồng bộ. Các IC 4511 là bộ giải mã từ mã BCD ra mã 7 đoạn. Khi có chuỗi xung được đưa vào lối vào CK thì bộ đếm bắt đầu đếm và giải mã thành mã BCD, tổ hợp mã BCD này được đặt ngay vào lối vào tương ứng của bộ giải mã từ BCD sang LED 7 đoạn. Các bước thực hiện Hình A14-1: Bộ biến đổi tương tự - số (ADC) 1. Cấp nguồn +5V,  12V cho mảng sơ đồ A14 - 1. 2. Nối mạch của sơ đồ A14 -1 với các mạch của ATS - 11N như sau: Nối lối vào START với lối ra của máy phát FUNCTION GENERATOR. Máy phát đặt ở chế độ phát Xung vuông góc, đặt ở tần số 50Hz, biên độ cực đại 51 Đặt nguồn điều chỉnh O+15V ở chế độ 5V và nối lối vào ANLOG của A11-1. 3. Dùng kênh 1 của dao động kí để quan sát tín hiệu lối vào tại Nút START và tín hiệu tại các điểm của sơ đồ A 14 - 1. 4. Khảo sát bộ hình thành xung tam giác: Sử dụng kênh 2 của dao động kí để quan sát tín hiệu tại R (trên tụ C1) và tín hiệu ra RAMP OUT (T3) của bộ hình thành xung tam giác. Đo biên độ và vẽ lại dạng tín hiệu lối ra theo tín hiệu khởi phát START. Điều chỉnh P1 để xung ra không có đoạn bão hòa biên độ ra cực đại cỡ 5- 6V. 5. Khảo sát bộ so sánh IC1 Vặn biến trở P2 của sơ đồ A14-1 cho thế vào tại chốt I (R8) là +4V Sử dụng kênh 2 của dao động kí để quan sát tín hiệu tại lối vào đảo và không đảo của IC1. Quan sát tín hiệu ra tại C, xác định thời điểm lối ra chuyển trạng thái theo sự so sánh tín hiệu ở các lối vào IC1. Vẽ dạng tín hiệu ra theo tín hiệu khởi phát START 6. Khảo sát bộ hình thành xung đếm(hình A14-2) Hình A 14-2: Sơ đồ nguyên lý bộ đếm 3 số hạng Sử dụng kênh 2 của dao động kí để quan sát dạng tín hiệu T và S. Vẽ dạng tín hiệu ra theo tín hiệu khỏi phát START. 7. Khảo sát bộ đếm đôi IC3 52 Sử dụng kênh 2 của dao động kí quan sát dạng tín hiệu tại CON1 - CON2 - CON3. Vẽ dạng tín hiệu ra theo dạng tín hiệu đếm S. 8. Đặt P2 = 0V, chỉnh P1để số đếm đếm được chỉ là 0. Đặt P2 = 5V, chỉnh P1 để số đếm chỉ được là 500. Lặp lại phép điều chỉnh vài lần 9. Thực hiện các bước như trong bảng A 14-1. Dùng đồng hồ đo thế để đo các giá trị thế tương ứng tại điểm I (R8 ) và ghi số đếm trên LED vào bảng A 14-1. Bảng A14-1 U vào (điểm I) 500mV 1V 2V 3V 4V 5V Số đếm N 10 vẽ đồ thị biểu diễn số đếm lối ra (trục Y) theo thế vào (trục X). Nhận xét kết quả? 11. Giải thích nguyên tắc hoạt động của sơ đồ nguyên lý hình A14- 1. Phát biểu tóm tắt về nguyên tắc bộ biến đổi tương tự - số? 53 . BÀI 14. BỘ BIỀN ĐỔI TƯƠNG TỰ - SỐ (ADC) A. THIẾT BỊ SỬ DỤNG 1. Thiết bị chính cho thực tập điện tử tương tự. 2. Khối thí nghiệm AE- 114N cho các bài thực tập về chuyển mạch. 7 đoạn. Các bước thực hiện Hình A1 4-1 : Bộ biến đổi tương tự - số (ADC) 1. Cấp nguồn +5V,  12V cho mảng sơ đồ A14 - 1. 2. Nối mạch của sơ đồ A14 -1 với các mạch của ATS - 11N như sau: Nối. hiệu khởi phát START 6. Khảo sát bộ hình thành xung đếm(hình A14 -2 ) Hình A 14 -2 : Sơ đồ nguyên lý bộ đếm 3 số hạng Sử dụng kênh 2 của dao động kí để quan sát dạng tín hiệu T và S. Vẽ dạng tín