Wydział: EAIE	Wykonali: 1. Tomasz Mańka 2. Łukasz Machowski 3. Mariusz Majoch	Zespół: C
Data wykonania: 2007.12.10	Temat: PRZETWORNIKI A/C-C/A - BUDOWA I ZASTOSOWANIE	Nr ćwiczenia: 8
Data oddania: 2007.12.17		Ocena

Wyznaczanie charakterystyk statycznych przetworników A/C bezpośredniego porównania oraz C/A z sumowaniem prądów. Wyznaczenie błędów statycznych.

W tej części ćwiczenia przeprowadziliśmy badanie liniowości charakterystyki przetwarzania toru. W tym celu po połączeniu układu złożonego z zasilacza typu KP1612, dzielnika potencjometrycznego oraz woltomierzy przeprowadziliśmy badania przy narastającym oraz opadającym napięciu wejściowym (odczyt wartości przeprowadzono w momentach zapalania i gaśnięcia kolejnej diody). Wyniki pomiarów przedstawia poniższa tabela:

Ilość diod	Wartość binarna	Zwiększanie napięcia		Zmniejszanie napięcia
				Uwe [V]	Uwy [V]	Uwe [V]	Uwy [V]
0	0000	-0,092	0,002	0,01	0,002
1	0001	0,24	0,334	0,205	0,002
2	0010	0,561	0,68	0,554	0,332
3	0011	0,925	1,01	0,909	0,68
4	0100	1,277	1,326	1,262	1,01
5	0101	1,633	1,65	1,618	1,326
6	0110	1,994	2,004	1,971	1,656
7	0111	2,332	2,334	2,325	2,004
8	1000	2,693	2,657	2,678	2,333
9	1001	3,043	2,987	3,028	2,659
10	1010	3,401	3,336	3,38	2,988
11	1011	3,749	3,666	3,735	3,337
12	1100	4,107	3,983	4,088	3,666
13	1101	4,455	4,312	4,438	3,983
14	1110	4,809	4,661	4,792	4,313
15	1111	5,162	4,991	5,147	4,661

Na podstawie tych wyników można wykreślić charakterystyki statyczne przetworników przy opadającym oraz narastającym napięciu wejściowym:

Na podstawie uzyskanych wyników możemy wyznaczyć błąd komutacji, strefę martwą, histerezę, oraz błąd nieliniowości.

Błąd komutacji - jest to odchylenie punktu komutacji od prostej odniesienia, gdy wielkość wejściowa stale zmienia się jednym kierunku. Jest to wynik niezgodności wartości wzorca w danym punkcie i jego wartością nominalną.

Y_i - i-ta dziesiętna wartość stanu

W naszym przypadku
= 0,369 natomiast
=2,834 .

Wartość dziesiętna	Zwiększanie napięcia	Zmniejszanie napięcia	Błąd komutacji w góre	Błąd komutacji w dół
		Uwe [V]	Uwe [V]
0	-0,092	0,01	0,038205	0,130205
1	0,24	0,205	0,017347	-0,01765
2	0,561	0,554	-0,01451	-0,02151
3	0,925	0,909	-0,00337	-0,01937
4	1,277	1,262	-0,00423	-0,01923
5	1,633	1,618	-0,00109	-0,01609
6	1,994	1,971	0,007056	-0,01594
7	2,332	2,325	-0,0078	-0,0148
8	2,693	2,678	0,000339	-0,01466
9	3,043	3,028	-0,00252	-0,01752
10	3,401	3,38	0,002623	-0,01838
11	3,749	3,735	-0,00224	-0,01624
12	4,107	4,088	0,002907	-0,01609
13	4,455	4,438	-0,00195	-0,01895
14	4,809	4,792	-0,00081	-0,01781
15	5,162	4,991	-0,00067	-0,01567

Strefa martwa - (zwana też błędem brakującego kodu) występuje na skutek niemonotoniczności charakterystyki wzorca przetwornika C/A, najczęściej w przetwornikach A/C z kompensacją wagową, gdy błąd bezwzględny sumy składników wzorca przekracza dla niektórych stanów wartość jednego kwantu.

Wartość dziesiętna	Zwiększanie napięcia	Zmniejszanie napięcia	Strefa martwa przy zwiększaniu napięcia	Strefa martwa przy zmniejszaniu napięcia
		Uwe [V]			Uwe [V]
0	-0,092	0,01	0,332	0,195
1	0,24	0,205	0,321	0,349
2	0,561	0,554	0,364	0,355
3	0,925	0,909	0,352	0,353
4	1,277	1,262	0,356	0,356
5	1,633	1,618	0,361	0,353
6	1,994	1,971	0,338	0,354
7	2,332	2,325	0,361	0,353
8	2,693	2,678	0,35	0,35
9	3,043	3,028	0,358	0,352
10	3,401	3,38	0,348	0,355
11	3,749	3,735	0,358	0,353
12	4,107	4,088	0,348	0,35
13	4,455	4,438	0,354	0,354
14	4,809	4,792	0,353	0,355
15	5,162	4,991	0,332	0,195

Histereza - jest spowodowana różnicą w położeniach odpowiadających punktów komutacji, z których jeden występuje, podczas wzrastania wielkości przetwarzanej , a drugi - gdy wielkość ta maleje. Podstawowe źródło to histereza komparatorów.

Wartość dziesiętna	Zwiększanie napięcia	Zmniejszanie napięcia	Histereza
		Uwe [V]		Uwe [V]
0	-0,092	0,01	0,102
1	0,24	0,205	0,035
2	0,561	0,554	0,007
3	0,925	0,909	0,016
4	1,277	1,262	0,015
5	1,633	1,618	0,015
6	1,994	1,971	0,023
7	2,332	2,325	0,007
8	2,693	2,678	0,015
9	3,043	3,028	0,015
10	3,401	3,38	0,021
11	3,749	3,735	0,014
12	4,107	4,088	0,019
13	4,455	4,438	0,017
14	4,809	4,792	0,017
15	5,162	4,991	0,015

Błąd nieliniowości (różniczkowej) - procentowe odchylenie względne pomiędzy kolejnymi wartościami strefy martwej, a jej wartością średnią.

Wartość dziesiętna	Zwiększanie napięcia	Zmniejszanie napięcia	Błąd nieliniowości[%]
		Uwe [V]		Uwe [V]
0	-0,092	0,01	-5,162211794
1	0,24	0,205	-8,304427668
2	0,561	0,554	3,978779841
3	0,925	0,909	0,550907978
4	1,277	1,262	1,693531932
5	1,633	1,618	3,121811875
6	1,994	1,971	-3,448275862
7	2,332	2,325	3,121811875
8	2,693	2,678	-0,020403999
9	3,043	3,028	2,264843909
10	3,401	3,38	-0,591715976
11	3,749	3,735	2,264843909
12	4,107	4,088	-0,591715976
13	4,455	4,438	1,122219955
14	4,809	4,792	0,836563967
15	5,162	4,991	-5,162211794

Błąd nieliniowości (całkowej)- odchylenie rzeczywistej charakterystyki przetwarzania od prostej odniesienia.

Błąd ten wynosi:

• dla zmiany „w górę” - 0,14

• dla zmiany „w dół” - 0,19

Wnioski:

Uzyskane wyniki mówią nam o tym że zbudowanie idealnego przetwornika A/C to zadanie bardzo trudne. Podczas użytkowania układu należy liczyć się z błędami przez niego wprowadzanymi. Błędy te przyczyniają się w znaczny sposób do stopnia zafałszowania otrzymanych wyników.

---