Đồ Án: Chuyển Đổi ADC

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật trên con đường công
nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Ngành Cơ-Điện-Điện Tử nói chung đã có những
bước tiến vượt bậc và mang lại những thành quả đáng kể. Để thúc đẩy nề kinh tế của đất
nước ngày càng phát triển, giàu mạnh thì phải đào tạo cho thế hệ trẻ đủ kiến thức để đáp
ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Đòi hỏi phải nâng cao chất lượng đào tạo thì phải
đưa ra các phương tiện dạy học hiện đại vào trong giảng đường, trường học có như vậy
thì trình độ của con người ngày càng cao mới đáp ứng được nhu của xã hội. Trường Đại
Học Công Nghệ TP.HCM là một trong số những trường đã rất chú trọng đến việc hiện
đại hoá trang thiết bị nhằm nâng cao hiệu quả trong giảng dạy cũng như giúp sinh viên
có khả năng thực tế cao.
Để các sinh viên có tăng khả năng tư duy và làm quen với công việc thiết kế, chế tạo
chúng em đã được giao cho thực hiện đồ án: “THIẾT KẾ MẠCH CHUYỂN ĐỔI A/D
DÙNG OP-AMP ”nhằm củng cố về mặt kiến thức thực tế, tổng hợp và nâng cao kiến
thức chuyên nghành.
Sau khi nhận đề tài, nhờ sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn cùng với sự nỗ
lực cố gắng, tìm tòi, nghiên cứu tài liệu, đến nay đồ án của em về mặt cơ bản đã hoàn
thành. Trong quá trình thực hiện dù đã rất cố gắng nhưng do trình độ còn hạn chế kinh
nghiệm còn ít nên không thể tránh khỏi sai sót. Chúng em mong nhận được sự chỉ bảo
giúp đỡ và đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo trong khoa để đồ án của chúng em ngày
càng hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo cùng với các thầy cô
giáo trong khoa đã giúp chúng em hoàn thành đồ án.

Trang 1

1


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

LỜI CẢM ƠN

L

ời đầu tin em xin chân thành cảm ơn tất cả quí thầy/cô giáo đã hướng dẫn
và chỉ bảo hết sức tận tình trong thời gian em làm Đồ án Môn Học 1 vừa
qua, đặc biệt là khoa Cơ - Điện – Điện Tử đã tạo điều kiện thuận lợi nhất
cho em hòan thành đồ án này. Em cũng vô cùng biết ơn Cô/Thầy

ThS. LÊ QUỐC ĐÁN là người trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo hết sức tận tình cho em
hòan thành Đồ Án Mạch Chuyển Đổi A/D Dùng Op-amp.
Vì lần đầu làm đồ án và thiết kế thi công mạch với kiến thức và thời gian hạn chế
nên sẽ không tránh khỏi nhiều sai sót.
Với ước mong học hỏi, em rất mong nhận được sự góp ý của quí thầy, cô giáo chỉ
bảo, hướng dẫn thêm để em rút kinh nghiệm cho những đồ án tiếp theo được tốt hơn.

Xin chân thành cảm ơn.

Trang 2

2


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

MỤC LỤC




LỜI MỞ ĐẦU ..........................................................................................2
LỜI CẢM ƠN ..........................................................................................3
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠCH CHUYỂN ĐỔI A/D
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.2. NỘI DUNG
1.2.1. Cơ sở lý luận
1.2.1.1. Khái niệm chung
1.2.2.1. Các tham số cơ bản
1.2.2.1.2. Độ chính xác của bộ chuyển đổi A/D.
1.2.2.1.3. Tốc độ chuyển đổi.
1.2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỔI A/D



CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MỘT SỐ LOẠI LINH...
CÓ TRONG MẠCH
2.1. IC ổn áp 7805
2.2. IC mã hóa 74LS148

KIỆN

2.3. IC LM339N
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH.................................12
3.1 Sơ Đồ Khối..........................................................................................
3.2 Sơ Nguyên Lý .....................................................................................13
3.2.1 Lấy mẫu.............................................................................................13
•
Lấy mẫu tính hiệu......................................................................13
3.2.2 Mạch ADC song song.......................................................................14

•
Lượng tử hóa.............................................................................15
•
Mã hóa.......................................................................................17
•
Thi Công Mạch.........................................................................20

 KẾT LUẬN...................................................................................................21
 TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................22

Trang 3

3


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠCH CHUYỂN ĐỔI A/D
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
Chương này nêu lên nguyên tắc chung chuyển đổi tín hiệu tương tự (Analog) thành tín hiệu
số (Digital) A/D và chuyển đổi tín hiệu số (Digital) thành tín hiệu tương tự (Analog) D/A. Nêu
một số mạch điện để thực hiện các quá trình đó. Các vấn đề của chương gồm:
-

Cơ sở lý luận: Khái niệm chung về chuyển đổi A/D, D/A, các tham số cơ bản, giải
biến đổi của điện áp tín hiệu tương tự đầu vào, độ chính xác của qúa trình chuyển đổi
A/D, tốc độ chuyển đổi.

- Các bước chuyển đổi A/D: lấy mẫu và giữ mẫu, lượng tử hoá, mã hoá.
- Các phương pháp chuyển đổi A/D.

+ Chuyển đổi A/D theo phương pháp song song.
+ Chuyển đổi A/D theo phương pháp đếm đơn giản.
+ Chuyển đổi A/D theo phương pháp hai sườn dốc.
So sánh các phương pháp chuyển đổi A/D.
-

Chuyển đổi A/D phi tuyến: đặc tính của chuyển đổi A/D phi tuyến, đặc tính của bộ

chuyển đổi D/A phi tuyến. Đặc tính của bộ chuyển đổi A/D, D/A phi tuyến thực tế.
- Các phương pháp chuyển đổi D/A.
+ Các bước chyuển đổi D/A.
+ Chuyển đổi D/A bằng phương pháp thang điện trở.
+ Chuyển đổi D/A bằng phương pháp mạng điện trở.

Trang 4

4


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

1.2. NỘI DUNG
1.2.1. Cơ sở lý luận
1.2.1.1. Khái niệm chung
Để ghép nối giữa nguồn tín hiệu tương tự với các hệ thống xử lý số người ta dùng các mạch
chuyển đổi tương tự - số (viết tắt là A/D) nhằm biến đổi tín hiệu tương tự sang dạng số. Hoặc
dùng mạch chuyển đổi số - tương tự (viết tắt là D/A) trong trường hợp cần biến đổi số sang dạng
tương tự.
1.2.2.1. Các tham số cơ bản
1.2.2.1.1. Giải biến đổi của điện áp tín hiệu tương tự ở đầu vào

Là khoảng điện áp mà bộ chuyển đổi A/D thực hiện được. Khoảng điện áp đó có thể lấy trị
số từ 0 đến giá trị dương hoặc âm nào đó hoặc cũng có thể là điện áp hai cực tính từ -UAm đến
+Uam
1.2.2.1.2. Độ chính xác của bộ chuyển đổi A/D.
Tham số đầu tiên đặc trưng cho độ chính xác của bộ A/D là độ phân biệt. Ta biết rằng đầu
ra của bộ A/D là các giá trị số sắp xếp theo quy luật của một loại mã nào đó. Số các số hạng của
mã số đầu ra tương ứng với dải biến đổi của điện áp vào, cho biết mức chính xác của phép biến
đổi.
1.2.2.1.3. Tốc độ chuyển đổi:
Tốc độ chuyển đổi cho biết kết quả chuyển đổi trong một giây được gọi là tần số chuyển
đổi fC. Cũng có thể dùng tham số thời gian chuyển đổi T C để đặc trưng cho tốc độ chuyển đổi.
TC là thời gian cần thiết cho một kết quả chuyển đổi. Chú ý rằng f C ≠ 1.
Thường fC 1. Khi bộ chuyển A/D có tốc độ cao thì độ chính xác giảm hoặc ngược lại,
nghĩa là tộc độ chuyển đổi và độ chính xác mâu thuẫn với nhau. Tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà
dung hoà giữa các yêu cầu đó một cách hợp lí.

Trang 5

5


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

1.2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỔI A/D
Có nhiều phương pháp chuyển đổi A/D, người ta phân ra bốn phương pháp biến đổi sau:
- Biến đổi song song. Trong phương pháp chuyển đổi song song, tín hiệu được so sánh cùng
một lúc với nhiều giá trị chuẩn. Do đó tất cả các bit được xác định đồng thời và đưa đến đầu ra.
- Biến đổi nối tiếp theo mã đếm: Ở đây quá trình so sánh được thực hiện lần lượt từng bước
theo quy luật của mã đếm. Kết quả chuyển đổi được xác định bằng cách đếm số lượng giá trị
chuẩn có thể chứa được trong giá trị tín hiệu tương tự cần chuyển đổi.

- Biến đổi nối tiếp theo mã nhị phân. Quá trình so sánh được thực hiện lần lượt từng bước
theo quy luật mã nhị phân. Các đơn vị chuẩn dùng để so sánh lấy các giá trị giảm dần theo quy
luật mã nhị phân, do đó các bit được xác định lần lượt từ bit có nghĩa lớn nhất (MSB) đến bit có
nghĩa nhỏ nhất (LSB).
- Biến đổi song song - nối tiếp kết hợp. Trong phương pháp này, qua mỗi bước so sánh có thể
xác định được tối thiểu là 2 bit đồng thời.

Hình 1.1: Đặc tuyến truyền đạt lý tưởng và thực của mạch chuyển đổi A/D

Trang 6

6


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MỘT SỐ LOẠI LINH KIỆN CÓ
TRONG MẠCH
2.1. Giới Thiệu IC ổn áp 7805
Có lẽ 7815 là mạch nguồn mà mọi người sử dụng nhiều nhất và thông dụng nhất.
- Ưu điểm: Giá thành rẻ, dễ lắm ráp.
- Nhược điểm: Nhiệt sinh cao, dòng chịu không được cao.
Sơ đồ chân:

Chân 1 (): Chân nguồn đầu vào
Chân 2 (): Chân nối đất
Chân 3 (): Chân nguồn đầu ra
Cách mắc 7805 điều chỉnh điện áp (5V)
Nguyên lý ổn áp: Thông qua điện trở R2 và D1 gim cố định điện áp chân Rt của Transistor
Q1, giả sử khi điện áp chân E đèn Q1 giảm => khi đó điện áp UBE tăng => dòng qua đèn Q1 tăng

=> làm điện áp chân E của đèn tăng , và ngược lạ
Cách mắc:

Trang 7

7


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

2.2. Giới Thiệu IC 74LS148

Hình 2.3: IC 74LS148 thực tế
•

Cấu tạo
IC 74148 là IC mã hóa ưu tiên 8 đường sang 3 đường, vào/ ra tác động thấp, có các ngã
nối mạch để mở rộng mã hóa với số ngã vào nhiều hơn.
Dưới đây là bảng sự thật của IC 74148, trong đó E i ngã vào nối mạch và cho phép, E o là
ngã ra nối mạch và Gs dùng để mở rộng cho số nhị phân ra
Dựa vào bảng sự thật, ta thấy IC làm việc theo 10 trạng thái:
- Các trạng thái từ 0 đến 7: IC mã hóa cho ra số 3 bit
- Các trạng thái 8 và 9: dùng cho việc mở rộng, sẽ giải thích rõ hơn khi nối 2 IC để mở
rộng mã hóa cho số 4 bit

Trang 8

8

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

Hình 2.4: Bảng Sự Thật IC 74LS148
•

Các đặc điểm của IC 74LS148
Chức năng IC: Bộ mã hóa 8 đường sang 3 đường
Số cổng: 16
Điện áp sử dụng (max): 4.75V - 5.25V
Điện áp vào tối đa: 5.5V
VIL – VIH: 0.8V - 2.0
Kiểu chân: DIP16

Hình 2.5: Sơ đồ chân IC 74LS148

Trang 9

9


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

2.3. Giới Thiệu IC LM339

Hình 2.6: IC LM 339N thực tế
•

Cấu tạo
IC so sánh LM339N gồm bốn bộ so sánh độc lập, với điện áp offset thấp cỡ 2mV cho cả 4
bộ so sánh. LM339N được thiết kế để làm việc với một nguồn đơn trong dải điện áp rộng nhưng

cũng có thể hoạt động từ nguồn kép. Dòng điện cung cấp cho cực máng LM339N độc lập với
nguồn cung cấp. LM339 có đặc điểm nổi bật là vùng điện áp mode chung đầu vào bao gồm cả
đất, ngay cả khi hoạt động từ nguồn đơn.Các đặc điểm của LM 339N

•

Các đặc điểm của LM 339N
Model: 14 chân, xuyên lỗ
Điện áp: 3V - 36V (Nguồn đơn)
Dải nhiệt độ hoạt động: 0 ~ C

Hình 2.7: Sơ đồ chân IC LM339N

Trang 10

10


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

CHƯƠNG III: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SƠ ĐỒ

3.1. Sơ Đồ Khối

Digital

Analog

Nguyên Lý Hoạt Động:
Tín hiệu tương tự được đưa đến một mạch lấy mẫu, tín hiệu ra mạch lấy mẫu được đưa đến

mạch lượng tử hoá làm tròn với độ chính xác:
Sau mạch lượng tử hoá là mạch mã hoá. Trong mạch mã hoá, kết quả lượng tử hoá được sắp
xếp lại theo mét quy luật nhất định phụ thuộc vào loại mã yêu cấu trên đầu ra bộ chuyển đổi.
Trong nhiều loại ADC, quá trình lượng tử hoá và mã hoá xảy ra đồng thời, lúc đó không thể
tách rời hai quá trình đó.
Sau đây sẽ xem xét cụ thể nhiệm vụ cơ bản của các khối chức năng trong sơ đồ khối trình
bày như hình vẽ:
-

-

Lấy mẫu tín hiệu tương tự tại những thời điểm khác nhau tức là rời rạc hoá tín hiệu
về mặt thời gian.

Giữ cho biên độ điện áp tại các thời điểm lấy mẫu không đổi trong quá trình chuyển đối tiếp theo
(quá trình lượng tử hoá và mã hoá).
Mạch lượng tử hoá làm nhiệm vụ rời rạc hoá tín hiệu tương tự về mặt biên độ. Như vậy, nhờ
quá trình lượng tử hoá, một tín hiệu tương tự bất kỳ được biểu diễn bởi mét số nguyên lần mức
lượng tử. Tức là:
Kĩ thuật biến đổi tương tự – số ADC
Ghi chú: X : tín hiệu tương tự ở thời điểm i.
Ai

Z : tín hiệu số ở thời điểm i.
Di

Q: mức lượng tử.
X : số dư trong phép lượng tử hoá
Ai

int(integer): phần nguyên.
Trang 11

11


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

3.2.

Sơ Nguyên Lý Và Tính Toán

3.2.1 Lấy Mẫu

• Lấy Mẫu Tính Hiệu
Đối với tín hiệu tương tự VI thì tín hiệu lấy mẫu Vs sau quá trình lấy mẫu có thể khôi phục
trở lại VI một cách trung thực nếu điều kiện sau đây thỏa mản :

Fs ≥ 2.Fmax. (*)
Với:

Fmax: Là giới hạn trên của giải tần số tương tự.

Fs:

Tần số lấy mẫu

Hình dưới biểu diển cách lấy mẫu tín hiệu tƣơng tự đầu vào. Nếu biểu thức (*) đượ thỏa
mản thì ta có thể dùng bộ tụ lọc thông thấp để khôi phục VI từ VS.
Vì mỗi lần chuyển đổi điện áp lấy mẫu thành tín hiệu số tương ứng đều cần có một thời gian

nhất định nên phải nhớ mẫu trong một khoảng thời gian cần thiết sau mỗi lần lấy mẫu. Điện áp
tương tự đầu vào được thực hiện chuyển đổi A/D trên thực tế là giá trị V I đại diện, giá trị này là
kết quả của mỗi lần lấy mẫu.

Trang 12

12


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

Hình 3.1: Tín hiệu tương tự và tín hiệu sau khi lượng tử và rời rạc hoá
3.2.2 Mạch ADC Song Song

KÉO RA CÓ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ BÊN TRONG :D

Trang 13

13


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý mạch ADC song song
Nguyên Lý Hoạt Động:
Trong phương pháp biến đổi song song, tín hiệu được so sánh một lúc với nhiều giá trị
chuẩn. Do đó tất cả các bít được xác định đồng thời và được đưa đến đầu ra.
Điện áp được đưa đồng thời tới đầu vào 1 của bộ so sánh SS1, SS2…,SSm, điện áp chuẩn
được đưa đến đầu vào thứ 2 qua thang điện trở R, do vậy các điện áp chuẩn đặt vào các bộ so
sánh lân cận khác nhau một lượng không đổi và giảm dần từ SS1 -> SSm.

Tại các đầu ra bộ so sánh: nếu điện áp vào lớn hơn điện áp chuẩn: cho mức logic là 1, và
nếu điện áp vào nhỏ hơn điện áp chuẩn: cho mức logic là 0. Bộ mã hóa biến đổi tín hiệu vào dưới
dạng mã đếm thành mã nhị phân.
Trong phương pháp này, điện áp cần lượng tử hóa được so sánh đồng thời với các mức
điện áp chuẩn, sai khác nhau một bước lượng tử q. Kết quả so sánh xuất hiện đồng thời ở đầu ra
các bộ so sánh tương tự và chúng được chuyển thành số nhị phân N bit ở cửa ra mạch chuyển đổi
mã.

Hình 3.3: Sơ đồ khối mạch ADC song song
Sơ đồ trên là mạch chuyển đổi ADC 3 bit. Phân áp điện trở thành các mức điện áp chuẩn .
Bước lượng tử q được xác định như sau:

Trang 14

14


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

Tín hiệu logic ở đầu ra bộ so sánh phụ thuộc vào quan hệ giữa và với là các giá trị điện áp
vào chân âm của các bộ so sánh ( k = 1, 2, 3,…,7). Mạch chuyển đổi mã biến mã ở đầu ra của các
bộ so sánh thành tín hiệu nhị phân.
Để giải quyết nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu đầu ra của bộ so sánh thành các bit nhị phân,
người ta thường dùng các bộ giải mã 8-3.
•

Lượng Tử Hóa
Lượng Tử Hóa là tiến trình kế tiếp của số hóa tín hiệu tuần tự là biểu diễn giá trị chính xác
cho mỗi mẫu được lấy. Mỗi mẫu có thể được gán cho một giá trị số, tương ứng với biên độ (theo
chiều cao) của mẫu.

Sau khi thực hiện giới hạn đầu tiên đối với biên độ tương ứng với dải mẫu, đến lượt mỗi
mẫu sẽ được so sánh với một tập hợp các mức lượng tử và gán vào một mức xấp xỉ với nó. Qui
định rằng tất cả các mẫu trong cùng khoảng giữa hai mức lượng tử được xem có cùng giá trị. Sau
đó giá trị gán được dùng trong hệ thống truyền. Sự phục hồi hình dạng tín hiệu ban đầu đòi hỏi
thực hiện theo hướng ngược lại.

Hình 3.4: Lượng tử hóa tín hiệu rời rạc
Mạch chia áp :
Trong phần thiết kế mạch, nhóm chúng tôi sử dụng 1 mạch chia áp, thực chất nó
là một thang điện trở mắc nối tiếp từ điện áp đến ground. Thang điện trở này làm
nhiệm vụ chia điện áp thành các mức điện áp giảm dần cấp vào chân âm của các
Trang 15

15


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

bộ so sánh. Thang điện trở được thiết kế đảm bảo cho các mức điện áp chuẩn giảm dần đều theo
các bước lượng tử:
Độ phân giải :
Giá trị của mỗi điểm mẫu sẽ được lưu giữ bằng một biến có chiều dài xác định.Nếu biến này
dùng 3 bits, thì có nghĩa là nó có thể lưu giữ các giá trị từ 0 tới 7 ( ).
Cho nên,nệệ́u như dùng ADC 3-bit ,giá trị thấp nhất là 0 và giá trị cao nhất là 7.
Bộ So Sánh :
ADC song song sử dụng bộ so sánh mà so sánh điện áp tham chiếu với điện áp đầu vào
tương tự. Khi điện áp tương tự vượt quá điện áp tham chiếu cho một so sánh được đưa ra, một
cao được tạo ra. Nói chung ( ) bộ so sánh được yêu cầu. Vì vậy, cho một chuyển đổi 3-bit 7 bộ so
sánh được yêu cầu. Tuy nhiên ADC song song cung cấp một thời gian chuyển đổi nhanh vì quá
trình song song.

Trong phần thiết kế này được sử dụng các bộ sánh các giá trị điện áp với các
mức . Thực chất đây là các bộ khuếch đại thuật toán lý tưởng OPAMP.

Hình 3.5: Sơ đồ khối bộ so sánh
Hiểu một cách đơn giản thì bộ so sánh này so sánh 2 mức tín hiệu đầu vào. Nếu
( với là điện áp tín hiệu cần so sánh, là mức điện áp chuẩn) thì tại đầu ra mang mức giá trị 1; nếu
thì tại đầu ra mang mức giá trị 0.
Điện Áp Chuẩn :
Chọn điện áp chuẩn để lấy mẫu là 5V.
-

Như vậy bước lượng tử là:

•

Mã Hóa
Với mạch chuyển đổi ADC song song có độ phân giải 3 bit, ta có = 7 bộ so sánh, như vậy ta
có 7 tín hiệu đầu ra ứng với 7 bộ so sánh. Mặt khác độ phân giải của mạch là 3 bit nên cần phải
có bộ giải mã chuyển 7 tín hiệu đầu ra từ các bộ so sánh
sang
3 bit nhị phân. Trong phần thiết kế này, chúng tôi sử dụng
IC
74LS148D. Đây là bộ giải mã 8-3 (từ 8 đường sang 3
đường).
Trang 16

16


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

Mạch mã hoá 8 đường sang 3 đường còn gọi là mã hoá bát phân sang nhị phân (có 8 ngõ
vào chuyển thành 3 ngõ ra) dạng số nhị phân 3 bit. Trong bất cứ lúc nào cũng chỉ có 1 ngõ vào ở
mức tích cực tương ứng với chỉ một tổ hợp mã số 3 ngõ ra; tức là mỗi 1 ngõ vào sẽ cho ra 1 mã 3
số bit khác nhau.
Hình 3.6: Khối Mã 8 Sang 3
Với 8 ngõ vào (I0 đến I7) thì sẽ có 8 tổ hợp ngõ ra nên chỉ cần 3 ngõ ra (Y2, Y1,Y0). Bảng
trạng thái mạch mã hoá 8 sang 3 như sau:

Hình
3.7: Bảng Mã Trạng Thái 8 Sang 3
Từ bảng trên, ta có:
Y0 =
Y1 =
Y2 =
Dựa vào 3 biểu thức trên ta có thể vẽ được mạch logic như hình dưới đây:

Trang 17

17


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

Hình 3.8: Cấu Trúc Mạch Mã 8 Sang 3
Chọn thang điện trở với các điện trở đảm bảo cho điện áp tham chiếu giảm đều tại chân
âm của các bộ so sánh.

Vậy khi ta có bảng mô tả hoạt động của ADC theo lý thuyết như sau:
S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1

B1 B 2 B 3

0 0 0 0 0 0 0

0 0 0

0 0 0 0 0 0 1

0 0 1

0 0 0 0 0 1 1

0 1 0

0 0 0 0 1 1 1

0 1 1

0 0 0 1 1 1 1

1 0 0

0 0 1 1 1 1 1

1 0 1

0 1 1 1 1 1 1

1 1 0

1 1 1 1 1 1 1

1 1 1

Bảng mô tả hoạt động của ADC theo lý thuyết
Trang 18

18


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

Với Điển áp U = 5V, Bước lượng tử
S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1

B1 B 2 B 3

0 0 0 0 0 0 0

0 0 0

0 0 0 0 0 0 1

0 0 1

0 0 0 0 0 1 1

0 1 0

0 0 0 0 1 1 1

0 1 1

0 0 0 1 1 1 1

1 0 0

0 0 1 1 1 1 1

1 0 1

0 1 1 1 1 1 1

1 1 0

1 1 1

1 1 1

1 1 1 1

Bảng mô tả hoạt động của ADC theo tính toán

• Thi Công Mạch
Sơ Đồ Chân

Trang 19

19

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

Hình 3.9
Sơ Đồ Mạch In

Hình 3.10

KẾT LUẬN
Chuyển đổi tương tự - số hiện vẫn là một trong những phần thiết yếu của công nghệ Điện tử
- Viễn thông hiện nay. Chuyển đổi ADC theo phương pháp song song vẫn đang và sẽ được ứng
dụng nhiều và trở thành những yếu tố quan trọng trong các hệ thống Điện tử - Viễn thông tiên
tiến.
Việc tính toán và phân tích tín hiệu trên các mạch chuyển đổi tương tự - số bằng các phần
mềm mô phỏng chuyên dụng không những giúp chúng ta thực tế hóa những kiến thức, hiểu biết,
kỹ năng tính toán và phân tích tín hiệu giúp em hiểu rõ hơn về cấu tạo, chức năng, nguyên lý hoạt
động trong của các bộ chuyển đổi ADC. Đồng thời qua việc tính toán và phân tích tín hiệu đã
giúp em có được cái nhìn tổng quan hơn về các bộ chuyển đổi ADC, biết được những ưu điểm,
nhược điểm của mạch.

Trang 20

20


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

Mạch chuyển đổi ADC theo phương pháp song song, có tốc độ chuyển đổi
nhanh vì quá trình so sánh được chuyển đổi song song nhưng kết cấu mạch phức tạp cần nhiều

linh kiện nên thường được ứng dụng trong các mạch chuyển đổi ADC có độ phân giải nhỏ.
Trong quá trình nghiên cứu, tính toán và phân tích mạch, em mặc dù đã đầu tư thời gian,
công sức tìm hiểu về mạch nhưng vì vốn kiến thức còn hạn chế nên bài tập lớn này vẫn còn nhiều
thiếu xót như chưa tìm hiểu và mô phỏng trên nhiều linh kiện khác nhau để phân tích sự ảnh
hưởng của linh kiện đến chất lượng đầu ra của tín hiệu. Kính mong các thầy cô trong hội đồng
chấm thi góp ý, sửa đổi, và bổ sung thêm để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cám ơn!

CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO
Giáo trình





Điện Tử Tương Tự 1
Điện Tử Tương Tự 2
Kỹ Thuật Số
Cấu Kiện Điện Điện Tử
Trang internet nghiên cứu:
http:// www.alldatasheet.com


/>
Trang 21

21