201303140940


Lab 9. Аналоговые усилители и компараторы.

Поскольку тема крайне объемная и выходит далеко за рамки тем, изучаемых в курсе "микропроцессорных устройств", желающих познакомиться с работой усилителей и устройств сравнения двух сигналов на основе компараторов хочется отослать к чтению специальной литературы, на подобие "краткое введение в аудиочастотные усилители, том 25, 1962 год" (хотя данного источника и не существует, название дает представление об объеме темы и о том, что уже очень давно данная тема является объектом исследований.

При использовании усилителей с микроконтроллерами необходимо знать ответы, например, на на такие вопросы:
 
  - Усилению подлежит входной или выходной сигнал?
  
  - Что может быть повреждено в случае отказа устройства?  Каковы стоимость поврежденной части и ее ремонта? Как свести повреждение к минимуму (цепи развязки)?
  
  - Нужно усилить ток или напряжение или обе величины?
  
  - Нужно ли усиливать постоянную составляющую сигнала?
  
  - Какой уровень шума устройства можно считать приемлимым?
  
  - Какой уровень дрейфа и смещения постоянной составляющей не влияет на нормальную работу устройства?
  
  - частотные и фазовые характеристики анализируемого сигнала на входе и на выходе устройства?
  
  - Усилитель какого класса: A, AB, C или D подходит для решения поставленной задачи?

В данной работе займемся исследованием функциональных блоков "аналоговый усилитель", "компаратор", "широтно-импульсный модулятор" в коммутационных схемах программы Siemens!Logo Comfort v.7. При желании можно проделать заданные варианты в симуляторе AQA, Кроме того периферия ШИМ и CMP доступна в большинстве выпускамых микроконтроллеров (в классе можно проверить программу для P16F676, Р12F675 на макете Pickit Classic 1)


Варианты:

1. Входная величина компаратора задается с помощью 4-х бит, которые следует преобразовать в аналоговую величину со знаком:
   
   1001 -7, 1010 -6, 1011 -5, 1100 -4, 
   1101 -3, 1110 -2, 1111 -1, 0000 -0, 
   0000 +0, 0001 +1, 0010 +2, 0011 +3, 
   0100 +4, 0101 +5, 0110 +6, 0111 +7  
   
   Использовать UDF DAC, UDF 2СOM, "аналоговый пороговый выключатель".  Включать нагрузку при > +4, выключать при < -4 (осторожно, жестокие баги в Siemens!Logo Comfort). Пишущим на С использовать операцию ~.

2. a) Показать на "тексты сообщений" выходное значение UDF DAC4 (0..+15).

   b) Интерпретировать 4-битовый вход как величину со знаком (см. вариант 1) и показать на "текстовые сообщения" (-8..+7)

3. Показать на "тексты сообщений" работу функционального блока ШИМ. (На входе 0..1000) AI аналоговый вход, на дисплее: значение AI, глубина модуляции ШИМ.

