Badanie przetwornika AC CA, Przetwornik AC,CAW, POLITECHNIKA RADOMSKA


POLITECHNIKA RADOMSKA

im. Kazimierza Pułaskiego

WYDZIAŁ TRANSPORTU

LABORATORIUM

ELEKTRONIKI

Data:

Wykonali:

Grupa:

Zespół:

Rok akademicki:

Temat:

Przetworniki C/A i A/C.

Nr ćwiczenia:

9

Ocena:

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zbadanie poprawności działania transkodera BCD → BIN, oraz zbadanie charakterystyki przetwornika C/A.

Uproszczony schemat blokowy układu badanego w ćwiczeniu

0x01 graphic

  1. Badanie poprawności pracy transkodera BCD BIN.

Przy wszystkich zworach rozłączonych sprawdziliśmy zgodność kilku dowolnie ustawionych stanów licznika, odczytywanych ze wskaźników cyfrowych ze stanem wyjść transkodera. Były one następujące:

011001050; 011101058; 100000165; 100100173; 101000080

Po sprawdzeniu otrzymanych wyników stwierdziliśmy, że badany przez nas transkoder BCD → BIN działa poprawnie.

  1. Badanie charakterystyki przetwornika C/A UN=ƒ(N)

  2. N

    UN [V]

    δ(N) [%]

    N

    UN [V]

    δ(N) [%]

    N

    UN [V]

    δ(N) [%]

    1

    0,5

    4,210526

    9

    0,77

    -1,36842

    80

    7,38

    -6,52632

    2

    0,14

    -0,63158

    10

    0,86

    -1,47368

    90

    8,37

    -6,63158

    3

    0,23

    -0,73684

    20

    1,8

    -2,10526

    91

    8,51

    -6,21053

    4

    0,32

    -0,84211

    30

    2,73

    -2,84211

    92

    8,5

    -7,36842

    5

    0,42

    -0,84211

    40

    3,65

    -3,68421

    93

    8,76

    -5,68421

    6

    0,51

    -0,94737

    50

    4,6

    -4,21053

    94

    9,08

    -3,36842

    7

    0,6

    -1,05263

    60

    5,56

    -4,63158

    95

    9,18

    -3,36842

    8

    0,68

    -1,26316

    70

    6,47

    -5,57895

    N

    UN [V]

    δ(N) [%]

    N

    UN [V]

    δ(N) [%]

    N

    UN [V]

    δ(N) [%]

    98

    9,45

    -3,57143

    90

    8,68

    -3,26531

    10

    0,91

    -0,91837

    97

    9,37

    -3,36735

    80

    7,7

    -3,06122

    9

    0,81

    -0,91837

    96

    9,27

    -3,36735

    70

    6,7

    -3,06122

    8

    0,72

    -0,81633

    95

    9,18

    -3,26531

    60

    5,77

    -2,34694

    7

    0,63

    -0,71429

    94

    9,09

    -3,16327

    50

    4,78

    -2,2449

    6

    0,54

    -0,61224

    93

    8,98

    -3,26531

    40

    3,8

    -2,04082

    5

    0,44

    -0,61224

    92

    8,88

    -3,26531

    30

    2,85

    -1,53061

    4

    0,34

    -0,61224

    91

    8,79

    -3,16327

    20

    1,88

    -1,22449

    3

    0,25

    -0,5102

    2

    0,15

    -0,5102

    1

    0,057

    -0,43878

    N - stan licznika zmieniany w zakresie 0 - 99

    UN - napięcie na wyjściu przetwornika

    ΔU= 0.1 kwant przetwarzania

    Wzór na błąd przetwarzania:

    0x01 graphic

    Przykładowe obliczenia błędu przetwarzania:

    0x01 graphic

    0x08 graphic
    0x08 graphic
    Charakterystyki UN= ƒ(N) oraz δN=ƒ(N)

    0x08 graphic

    1. Określamy szybkość działania przetwornika.

    Po włączeniu zworek C'C'' i G1G2 na wejście Ux mogliśmy na podstawie czasu ustalenia zaobserwowanego na oscyloskopie mogliśmy określić szybkość działania przetwornika C/A. Z naszych obserwacji szybkość ta wynosiła 13 μs.

    4. Badanie statyczne przetwornika A/C.

    W celu zbadania statycznego przetwornika A/C, należało na wejście A/C dołączyć napięcie Ux . Włączyć zworę G1G2. Po wyzerowaniu licznika zwiększyć jego stan aż do momentu gdy UN >Ux. Ostatni stan licznika Nx jest cyfrowym odpowiednikiem napięcia Ux

    UN- napięcie na wyjściu przetwornika A/C.

    N- stan licznika zmieniany w zakresie 0-99.

    Tabela pomiarowa.

    Wzrost N od 1 do 99

    N

    UN [V]

    N

    UN [V]

    N

    UN [V]

    1

    0,05

    10

    0,913

    91

    8,826

    2

    0,157

    20

    1,899

    92

    8,918

    3

    0,252

    30

    2,865

    93

    9,011

    4

    0,35

    40

    3,822

    94

    9,108

    5

    0,446

    50

    4,808

    95

    9,119

    6

    0,544

    60

    5,796

    96

    9,217

    7

    0,639

    70

    6,778

    97

    9,329

    8

    0,725

    80

    7,73

    98

    9,412

    9

    0,819

    90

    8,714

    99

    9,518

    Wzrost N od 98 do 0

    N

    UN [V]

    N

    UN [V]

    N

    UN [V]

    98

    9,418

    80

    7,698

    8

    0,722

    97

    9,34

    70

    6,72

    7

    0,636

    96

    9,259

    60

    5,771

    6

    0,542

    95

    9,17

    50

    4,788

    5

    0,444

    94

    9,08

    40

    3,807

    4

    0,349

    93

    8,974

    30

    2,854

    3

    0,252

    92

    8,881

    20

    1,888

    2

    0,156

    91

    8,79

    10

    0,909

    1

    0,058

    90

    8,679

    9

    0,815

    0x08 graphic
    Charakterystyka przetwornika A/C UN= f(N).

    5.Badanie pracy przetwornika A/C z kompensacją monotoniczną.

    Aby zbadać zadany przetwornik należy podłączyć zworę C-C- i zworę G1G2.

    NX-stan licznika

    Tabela pomiarowa

    Wzrost Nx od 0 do 10

    Nx

    Ux [V]

    δx(N) [%]

    Nx

    Ux [V]

    δx(N) [%]

    Nx

    Ux [V]

    δx(N) [%]

    0,059

    1

    -0,41414

    1,705

    18

    -0,9596

    8,744

    90

    -2,58586

    0,157

    2

    -0,43434

    3,156

    33

    -1,45455

    9,045

    93

    -2,57576

    0,447

    5

    -0,53535

    4,126

    43

    -1,75758

    9,246

    95

    -2,56566

    0,641

    7

    -0,59596

    4,73

    48

    -0,70707

    9,439

    97

    -2,63636

    0,916

    10

    -0,84848

    5,71

    59

    -1,91919

    9,626

    99

    -2,76768

    1,21

    13

    -0,90909

    6,878

    71

    -2,24242

    1,408

    15

    -0,92929

    7,863

    81

    -2,39394

    Wzrost Nx od 10 do 0

    Nx

    Ux [V]

    δx(N) [%]

    Nx

    Ux [V]

    δx(N) [%]

    Nx

    Ux [V]

    δx(N) [%]

    9,521

    98

    -2,81818

    6,559

    68

    -2,43434

    0,726

    8

    -0,74747

    9,331

    96

    -2,71717

    6,006

    62

    -1,9596

    0,64

    7

    -0,60606

    9,035

    93

    -2,67677

    5,016

    52

    -1,85859

    0,447

    5

    -0,53535

    8,44

    87

    -2,62626

    4,022

    42

    -1,79798

    0,35

    4

    -0,50505

    7,744

    80

    -2,58586

    2,97

    31

    -1,31313

    0,253

    3

    -0,47475

    7,347

    76

    -2,55556

    2,092

    22

    -1,09091

    0,157

    2

    -0,43434

    0x08 graphic
    7,048

    73

    -2,54545

    1,112

    12

    -0,88889

    0,058

    1

    -0,42424

    0x08 graphic

    6. Obserwacja pracy przetwornika A/C „śledzącego”. Dla kilku wybranych napięć Ux obserwujemy stany licznika.

    Ux

    N

    0,56

    6

    1,02

    11

    1,49

    16

    1,97

    20

    2,45

    26

    2,95

    30

    3,52

    38

    3,9

    40

    4,5

    48

    5

    50

    5,88

    60

    6,25

    69

    6,83

    70

    7,81

    80

    8,8

    90

    9,48

    98

    0x08 graphic

    7. Dynamiczna praca przetwornika A/C z kompensacją monotoniczną

    0x08 graphic

    0x08 graphic
    8. Dynamiczna praca przetwornika A/C "śledzącego".

    Wnioski:

    W ćwiczeniu badaliśmy przetworniki AC i CA. Na początku sprawdziliśmy działanie transkodera, porównując liczby przedstawione w kodzie dwójkowym z liczbami pokazywanymi przez wyświetlacze siedmiosegmentowe.

    Następnie badaliśmy przetwornik C/A. Podawaliśmy na wejścia kolejne wartości N zaczynając od najmniejszych kończąc na wartości N=99, następnie powtarzaliśmy to poczynając od wartości N=99 a kończąc na N=0 , otrzymując na wyjściu sygnał analogowy. W wyniku tych pomiarów można było zaobserwować że wyniki otrzymane z pomiarów dla N od 0 do 99 różniły się od wyników przy N od 99 do 0 szczególnie przy większych wartościach N. Wartość napięcia wyjściowego była dziesięciokrotnie mniejsza od wartości liczby N. Dla pomiarów dokonaliśmy analizy błędów. Nie przekraczały one wartości 3 % i były ujemne.

    Wykorzystując oscyloskop dwukanałowy obserwujemy czas ustalenia się przebiegu na wyjściu, który wyniósł 13 μs.

    Na oscyloskopie mogliśmy zaobserwować także dynamiczną pracę przetwornika A/C "śledzącego" oraz przetwornika z kompensacja monotoniczną. Wykonaliśmy rysunki obrazujące zasadę pracy tych przetworników.

    Badany w ćwiczeniu model laboratoryjny jest kompensacyjnym przetwornikiem A/C typu „śledzącego” zawierającym układ drabinkowego przetwornika C/A. Pracuje przy stałych częstotliwościach z kompensacją nie wagową , kompensacja równomierna z próbkowaniem. Wyjścia licznika dołączone są do układu wyświetlania stanu licznika oraz na wejście transkodera. W miarę wzrostu częstotliwości okazuje się że przy określonej częstotliwości równej f0=871Hz przetwornik działa ze znacznym opóźnieniem.

    2

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    f= 636Hz

    f= 116 Hz

    f0= 781 Hz

    t

    U

    t

    U

    U

    t

    T=2ms

    T=1,28ms

    T=0,5ms



    Wyszukiwarka