Tomasz Sionkiewicz, Mateusz Tykierko
Przetworniki cyfrowo-analogowe.
Przyrządy:
- makieta dydaktyczna C/A
- multimetr cyfrowy V563
- kompensacyjny przetwornik A/C PAC-1
1.Przetwornik A/C.
Wartość nastawy binarnej |
Ubin |
Upom |
ΔU |
δU |
||||||||||
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
v |
v |
v |
% |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5,12 |
5,1192 |
0,0008 |
0,02 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
5,11 |
5,1091 |
0,0009 |
0,02 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
5,10 |
5,0992 |
0,0008 |
0,02 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
5,08 |
5,0791 |
0,0009 |
0,02 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
5,04 |
5,0391 |
0,0009 |
0,02 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4,96 |
4,9592 |
0,0008 |
0,02 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4,80 |
4,7990 |
0,0010 |
0,02 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4,48 |
4,4794 |
0,0006 |
0,01 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3,84 |
3,8396 |
0,0004 |
0,01 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2,56 |
2,5596 |
0,0004 |
0,02 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,00 |
0,0001 |
-0,0001 |
-100 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
-5,12 |
-5,110 |
-0,010 |
0,02 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-3,96 |
-2,5598 |
-0,0002 |
0,01 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
-0,82 |
-0,810 |
-0,010 |
1,0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
3,11 |
0,3110 |
0,0 |
0,0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1,49 |
1,4898 |
0,0002 |
0,01 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
-3,25 |
-3,2498 |
-0,0002 |
0,01 |
|
Ubin= 5,12-0,01(A9*29 + A8*28 +...+ A0*20)
2.Dokładność przetwornika ze względu na rodzaj zasilania :
Ubin = -3,25 V
Zasilanie |
Upom |
ΔU |
δU |
V |
V |
V |
% |
-12+10% +12+10% |
-3,250 |
0,0 |
0,0 |
-12-10% +12+10% |
-3,2499 |
0,0001 |
0,01 |
-12-10% +12-10% |
-3,2498 |
0,0002 |
0,01 |
-12+10% +12-10% |
-3,2499 |
0,0001 |
0,01 |
-12-10% -12+10% |
-3,2498 |
0,0002 |
0,01 |
+12-10% +12+10% |
-3,2499 |
0,0001 |
0,01 |
3.Przetwornik kompensacyjny.
Ubin |
Ubezkom. |
Schodkowa |
Binarna |
Dekadowa |
ΔUb |
ΔS |
ΔB |
ΔD |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
5,12 |
5,1065 |
5,0890 |
5,0979 |
5,0940 |
0,0135 |
0,0310 |
0,0221 |
0,0260 |
2,56 |
2,5521 |
2,5498 |
2,5509 |
2,5519 |
0,0079 |
0,0102 |
0,0091 |
0,0081 |
0 |
-0,0928 |
-0,0023 |
0,0031 |
-0,0033 |
0,0928 |
0,0023 |
0,0031 |
0,0033 |
-2,56 |
-2,5523 |
-2,5541 |
-2,5571 |
-2,5564 |
-0,0077 |
-0,0059 |
-0,0029 |
-0,0036 |
-5,12 |
-5,0973 |
-5,0859 |
-5,0924 |
-5,0897 |
-0,0227 |
-0,0310 |
-0,0276 |
-0,0303 |
Wnioski:
Przetwornik C/A przekształca liczbę wyrażoną w odpowiednim kodzie na sygnał analogowy o wartości proporcjonalnej do danej liczby. Przetwornik użyty w ćwiczeniu był przetwornikiem binarnym o zakresie napięć od -5,12 do 5,11 (czyli 10,23) o rozdzielczości 0,01 V.
Jak wynika z pomiarów przetwornik ten jest bardzo dokładny, ponieważ błędy są rzędu ułamków procenta i nie przekraczają 1% w całym zakresie. Największy błąd wystąpił przy napięciu 0 V, wynosił on aż 100%, lecz nie ma to większego znaczenia dlatego że jest to wartość 0,0001 V i nawet w urządzeniach cyfrowych jest to wartość pomijalna. Największy
znaczący błąd wystąpił przy napięciu nastawy -0,82 i wyniósł 1%.
Badany przetwornik jest również odporny na zmiany napięcia zasilającego. Przy różnych napięciach zasilania błędy wynosiły również ułamki procenta. Najlepsza dokładność była przy napięciu -12+10% +12+10% napięcie wyjściowe było napięciu zadanemu.
W przypadku przetwornika z kompensacją dla napięć nastawy 5,12;2,56;-5,12 błąd jest najmniejszy gdy nie była włączona żadna kompensacja, co jest trochę dziwne, gdyż kompensacja powinna polepszyć parametry przetwornika. Tak dzieje się w przypadku napięć 0 V i -2,56 gdzie wszystkie kompensacje polepszają działanie przetwornika. Dla napięcia 0 V najmniejszy błąd wystąpił przy kompensacji schodkowej, natomiast przy -2,56 V najmniejszy błąd jest przy kompensacji binarnej.