Laboratorium Miernictwa Elektronicznego		Wydział Elektroniki Politechniki Wrocławskiej, Kierunek: Informatyka, rok I
Marta Markiewicz Rafał Nowakowski
Grupa VI		Data wykonania: 9 marca 1998	Ocena:

Cel ćwiczenia:

Zapoznanie się z zagadnieniem przetwarzania cyfrowo-analogowego. Poznanie zasad przetwarzania oraz błędów związanych z tym procesem. Przyswojenie pojęć związanych z określeniem parametrów dynamicznych przetwornika.

Zestaw przyrządów pomiarowych:

Digital multimetr V563 (019 IZI-664-1T-1750)

• błąd ±0,02% U_x ±0,0005% U_z

Oscyloskop OS 9020 G

Makieta dydaktyczna C/A

• zakres: -5,11 ¸ +5,12 V z ziarnem 0,01 V

Przebieg ćwiczenia:

1. Wyznaczanie błędu przetwarzania

Schemat układu pomiarowego:

U_obl = 5,12 × 0,01×(A₉×2⁹+ A₈×2⁸+ A₇×2⁷+...+ A₂×2²+ A₁×2¹+ A₀×2⁰)

Zakres przetwarzania wyznaczają ekstremalne wartości napięcia, jakie może wytworzyć przetwornik o nominalnej charakterystyce przetwarzania.

U_z = 5,12 [V] - (-5,11 [V]) = 10,23 [V]

Błąd przetwarzania (dokładność przetwarzania) jest to ekstremalna różnica między napięciem wyjściowym a napięciem nominalnym odniesiona do zakresu przetwarzania i wyrażona w procentach.

Np.: dla U_obl = 5,04[V] błąd przetwarzania wynosi:

dU = (5,0388 - 5,04)×100% / 10,23 = -0,012

Maksymalna wartość dU wynikająca z pomiarów wynosi: ±0,015 [%]

A9	A8	A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	Uobl	Uwy	DU	dU
										[V]	[V]	[V]	[%]
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	5,12	5,1188	-0,0012	-0,012
1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0,00	0,0002	0,0002	0,002
0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	2,56	2,5594	-0,0006	-0,006
0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	3,84	3,8391	-0,0009	-0,009
0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	4,48	4,4789	-0,0011	-0,011
0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	4,80	4,7985	-0,0015	-0,015
0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	4,96	4,9586	-0,0014	-0,014
0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	5,04	5,0388	-0,0012	-0,012
0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	5,08	5,0788	-0,0012	-0,012
0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	5,10	5,0987	-0,0013	-0,013
0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	5,11	5,1087	-0,0013	-0,013
1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	-2,56	-2,5591	0,0009	0,009
1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	-3,84	-3,8387	0,0013	0,013
1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	-4,48	-4,4785	0,0015	0,015
1	1	1	1	1	0	0	0	0	0	-4,80	-4,7988	0,0012	0,012
1	1	1	1	1	1	0	0	0	0	-4,96	-4,9588	0,0012	0,012
1	1	1	1	1	1	1	0	0	0	-5,04	-5,0388	0,0012	0,012
1	1	1	1	1	1	1	1	0	0	-5,08	-5,0788	0,0012	0,012
1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	-5,10	-5,0989	0,0011	0,011
1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	-5,11	-5,1090	0,0010	0,01
1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	-1,28	-1,2794	0,0006	0,006
0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	1,92	1,9198	-0,0002	-0,002
1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	-3,84	-3,8388	0,0012	0,012
1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	-4,48	-4,4786	0,0014	0,014
0	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0,64	0,6402	0,0002	0,002
1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	-1,70	-1,6996	0,0004	0,004
0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	1,71	1,7097	-0,0003	-0,003
0	1	0	1	0	1	0	0	0	0	1,76	1,7592	-0,0008	-0,008
0	0	0	1	0	1	0	0	0	0	4,32	4,3190	-0,0010	-0,01
1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	-0,01	-0,0098	0,0002	0,002
1	0	0	0	0	0	0	0	1	1	-0,03	-0,0299	0,0001	0,001
1	0	0	0	0	0	0	0	1	0	-0,02	-0,0199	0,0001	0,001
1	0	0	0	0	0	0	1	0	0	-0,04	-0,0398	0,0002	0,002

2. Wpływ napięcia zasilania na błąd przetwarzania.

Poprzedni punkt ćwiczenia wykonany był dla napięcia zasilania U_zas= +12 V - 10%

W tym punkcie wykonane zostały pomiary dla U_zas= +12 V + 10%; U_zas= -12 V - 10% oraz U_zas= -12 V + 10%.

3. Pomiar parametrów dynamicznych:

Schemat układu:

Zaobserwowane przebiegi:

Wnioski:

W pkt.1 badaliśmy błąd przetwarzania przetwornika C/A. Maksymalna wartość dU wynikająca z pomiarów wynosi: ±0,015 [%]. Trudno natomiast zauważyć zależność błędu od napięcia lub stanów wejściowych przetwornika. Stosunkowo niewielki błąd występuje, gdy decydujący wpływ na wynik ma bit A₉ lub A₈ (czyli najbardziej znaczące bity przetwornika) tzn. po tym bicie występuje stan niski („0” TTL) lub kilka kolejnych bitów ma wartość „0”.

W pkt. 2 pomiary zostały wykonane „wizualnie” tzn. porównane z wynikami pkt.1. Wyniki pomiarów różniły się bardzo rzadko, zatem można było stwierdzić, że zmiany nie zachodzą. Prawdopodobnie ewentualne różnice były zbyt małe, aby je można było zmierzyć.

Parametry dynamiczne zostały zmierzone na podstawie analizy odpowiedzi przetwornika na zmianę nastawy powodującej zmianę wartości wyjściowej od minimalnej do maksymalnej. Dla porównania zostały wykonane pomiary dla innych nastaw, co pozwala zaobserwować, że dla mniejszych zmian napięcia wyjściowego można stosować wyższe częstotliwości.

---