PRZETWORNIK A/C
Przebieg ćwiczenia:
Podczas ćwiczenia wykonano trzy serie pomiarów. Każda z serii polegała na zwiększaniu napięcia zasilacza regulowanego na wejściu przetwornika analogowo - cyfrowego, a następnie odnotowaniu wartości napięć, dla których zachodziła zmiana na wyjściu przetwornika. Wyniki pomiarów przedstawiono w tabeli:
zmiana stanu na wyjściu przetwornika |
U [V] |
U [V] |
U [V] |
0 - 1 |
0,162 |
0,165 |
0,164 |
1 - 2 |
0,316 |
0,320 |
0,319 |
2 - 3 |
0,495 |
0,493 |
0,487 |
3 - 4 |
0,652 |
0,655 |
0,651 |
4 - 5 |
0,813 |
0,812 |
0,815 |
5 - 6 |
0,961 |
0,964 |
0,965 |
6 - 7 |
1,095 |
1,102 |
1,105 |
7 - 8 |
1,312 |
1,320 |
1,316 |
8 - 9 |
1,428 |
1,434 |
1,431 |
9 - 10 |
1,586 |
1,593 |
1,588 |
10 - 11 |
1,742 |
1,740 |
1,743 |
11 - 12 |
1,913 |
1,923 |
1,912 |
12 - 13 |
2,066 |
2,055 |
2,060 |
13 - 14 |
2,231 |
2,226 |
2,230 |
14 - 15 |
2,408 |
2,401 |
2,405 |
Obliczenie średniego błędu dyskretyzacji:
U [V] |
błąd dyskretyzacji |
|
U [V] |
błąd dyskretyzacji |
|
U [V] |
błąd dyskretyzacji |
0,162 |
0,162 |
|
0,165 |
0,165 |
|
0,164 |
0,164 |
0,316 |
0,154 |
|
0,320 |
0,155 |
|
0,319 |
0,155 |
0,495 |
0,179 |
|
0,493 |
0,173 |
|
0,487 |
0,168 |
0,652 |
0,157 |
|
0,655 |
0,162 |
|
0,651 |
0,164 |
0,813 |
0,161 |
|
0,812 |
0,157 |
|
0,815 |
0,164 |
0,961 |
0,148 |
|
0,964 |
0,152 |
|
0,965 |
0,150 |
1,095 |
0,134 |
|
1,102 |
0,138 |
|
1,105 |
0,140 |
1,312 |
0,217 |
|
1,320 |
0,218 |
|
1,316 |
0,211 |
1,428 |
0,116 |
|
1,434 |
0,114 |
|
1,431 |
0,115 |
1,586 |
0,158 |
|
1,593 |
0,159 |
|
1,588 |
0,157 |
1,742 |
0,156 |
|
1,740 |
0,147 |
|
1,743 |
0,155 |
1,913 |
0,171 |
|
1,923 |
0,183 |
|
1,912 |
0,169 |
2,066 |
0,153 |
|
2,055 |
0,132 |
|
2,060 |
0,148 |
2,231 |
0,165 |
|
2,226 |
0,171 |
|
2,230 |
0,170 |
2,408 |
0,177 |
|
2,401 |
0,175 |
|
2,405 |
0,175 |
Na podstawie wyników z powyższej tabeli średni błąd dyskretyzacji dla pierwszej serii pomiarów wynosi 0,161V, dla drugiej i trzeciej serii 0,160V, natomiast średni błąd wszystkich wykonanych pomiarów wynosi 0,160V.
Wnioski:
Podczas przetwarzania sygnału analogowego na sygnał cyfrowy określonym przedziałom sygnału analogowego odpowiada ta sama wartość sygnału cyfrowego (ta sama liczba na wyjściu przetwornika A/C).
Przetwarzanie sygnału analogowego (napięcie) na sygnał cyfrowy (liczbę) obarczone jest błędem dyskretyzacji którego wartość jest równa maksymalnemu skokowi napięcia U, przy którym przetwornik nie zauważy zmiany na wejściu. Wartość tego błędu zmienia się wraz z wielkością napięcia zadanego na wejściu przetwornika, dlatego też w celu określenia wielkości tego błędu z większą pewnością należy wykonać serie pomiarów dla różnych napięć wejściowych tj. odnotować wiele zmian stanów na wyjściu przetwornika A/C.
LICZNIK
Przebieg ćwiczenia:
Przeprowadzone ćwiczenie polegało na podaniu na wejście zegarowe licznika serii impulsów, a następnie odczytaniu stanów na każdym z wyjść Q. Wyniki pomiarów przedstawia tabela:
Impulsy |
20 |
21 |
22 |
23 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
3 |
1 |
1 |
0 |
0 |
4 |
0 |
0 |
1 |
0 |
5 |
1 |
0 |
1 |
0 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
8 |
0 |
0 |
0 |
1 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
10 |
0 |
1 |
0 |
1 |
11 |
1 |
1 |
0 |
1 |
12 |
0 |
0 |
1 |
1 |
13 |
1 |
0 |
1 |
1 |
14 |
0 |
1 |
1 |
1 |
15 |
1 |
1 |
1 |
1 |
16 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Wyniki obserwacji przedstawiono w postaci przebiegów:
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
10 |
|
11 |
|
12 |
|
13 |
|
14 |
|
15 |
|
16 |
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wnioski:
Stan licznika odczytywany jest z wyjść Q poszczególnych przerzutników. Ujemne zbocza sygnału zegarowego wyzwalają zmiany w pierwszym przerzutniku T1 co wpływa na przebieg przedstawiony na wyjściu Q1. Przerzutnik T1 steruje drugim przerzutnikiem T2, itd. Po zliczeniu 16 impulsów licznik się zeruje.
SUMATOR
Przebieg ćwiczenia:
Na wejście sumatora wprowadzono trzy wartości: A, B oraz Cinput. Następnie należało odczytać wartość Y na wyjściu sumatora oraz samodzielnie określić wartość Cout.
Wyniki przedstawia tabela:
A |
B |
Cinput |
Y |
Cout |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Wnioski:
Podczas wykonywania ćwiczenia sumator dodawał bity wprowadzone na wejścia: A, B oraz wejście Cinput, reprezentujące bit przeniesienia z poprzedniej pozycji. Bity na wyjściu Y reprezentowały stan na danej pozycji po wykonaniu sumowania, natomiast obliczone wartości na wyjściu Cout informują o tym, czy w wyniku sumowania zadanych wartości powstanie bit przeniesienia skierowany na następną pozycję.