1.Przetwornik analogowo-cyfrowy (A/C)
Napięcie wejściowe [V] |
Liczba w kodzie binarnym |
Liczba zamieniona z kodu binarnego na kod dziesiętny |
Bład [mV] |
0 |
0000000000000000 |
0 |
0 |
0,5 |
0001100110011001 |
6553 |
0,076301 |
1 |
0011001100110011 |
13107 |
0,076295 |
1,5 |
0100110011001100 |
19660 |
0,076297 |
2 |
0110011001100110 |
26214 |
0,076295 |
2,5 |
1000000000000000 |
32768 |
0,076294 |
3 |
1001100110011001 |
39321 |
0,076295 |
3,5 |
1011001100110011 |
45875 |
0,076294 |
4 |
1100110011001100 |
52428 |
0,076295 |
5 |
1111111111111111 |
65535 |
0,076295 |
Błąd został obliczony ze wzoru: q=U/n, gdzie: q - błąd, U - napięcie wejściowe, n - liczba w kodzie dziesiętnym
2.Przetwornik cyfrowo-analogowy
Liczba w kodzie binarnym |
Napięcie wyjściowe [V] |
Liczba zamieniona z kodu binarnego na kod dziesiętny |
00000000 |
0 |
0 |
00010000 |
0,3125 |
16 |
00100000 |
0,625 |
32 |
00110000 |
0,9375 |
48 |
01000000 |
1,25 |
64 |
01100000 |
1,88 |
96 |
10000000 |
2,5 |
128 |
10100000 |
3,13 |
160 |
10110000 |
3,44 |
224 |
11111111 |
4,98 |
255 |
3.Zamiana sygnału analogowego na cyfrowy i odwrotnie
Napięcie wejściowe [V] |
Liczba w kodzie binarnym |
Liczba zamieniona z kody binarnego na kod dziesiętny |
Napięcie wyjściowe [V] |
0 |
00000000 |
0 |
0 |
0,5 |
00011001 |
25 |
0,488 |
1 |
00110011 |
51 |
0,996 |
1,5 |
01001100 |
76 |
1,484 |
2 |
01100110 |
102 |
1,992 |
2,5 |
10000000 |
128 |
2,5 |
3 |
10011001 |
153 |
2,982 |
3,5 |
10110011 |
179 |
3,496 |
4 |
11001100 |
204 |
3,984 |
5 |
11111111 |
255 |
4,98 |
Wnioski:
wartość napięcia przetwornika analogowo-cyfrowego została przekształcona na kod binarny proporcjonalnie do napięcia. Nastąpiła tu zmiana sygnału analogowego na cyfrowy z pewnym błędem. Wyliczony błąd jest w przybliżeniu wartością stałą, równą ok. 0,0763mV;
W przypadku przetwornika cyfrowo-analogowego sygnał cyfrowy w postaci ciągu binarnego został przekształcony w sygnał ciągły - napięcie;
Na podstawie zamiany sygnału analogowego na cyfrowy i na odwrót możemy zaobserwować, że zamiany sygnałów obarczone są pewnym błędem, którego nie jesteśmy w stanie wyeliminować. Spowodowane jest to występowaniem błędów kwantowania, próbkowania szumami , błędami przesunięcia zera i dyskretyzacji.
Zastosowanie w ćwiczeniu przetworniki stosuje się w wielu rodzajach urządzeń np.:
Przetworniki A/C stosuje się w woltomierzach z przetwarzaniem bezpośrednim lub woltomierzach integracyjnych.
Przetworniki C/A stosuje się w odtwarzaczach CD gdzie sygnał zapisany w postaci binarnej musi zostać przetworzony do sygnału analogowego odczytywanego przez głośniki,
Stosuje się również w sprzęcie video gdzie analogowy sygnał telewizyjny musi zostać przekształcony na cyfrowy aby można było go zobaczyć na ekranie.