Wydział Elektroniki	Laboratorium miernictwa elektronicznego
	Ćwiczenie nr 7: PRZETWORNIKI CYFROWO -ANALOGOWE POMIARY, WŁAŚCIWOŚCI, ZASTOSOWANIA

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest przedstawienie istoty działania przetwornika C/A, źródeł błędów

przetwarzania, sposobu definiowania i pomiaru podstawowych parametrów przetworników C/A oraz prezentacja przykładów zastosowań przetworników.

Wykorzystane przyrządy:

Przetwornik cyfrowo-analogowy, woltomierz cyfrowy, oscyloskop.

Tabele pomiarowe oraz obliczenia:

U_x1=1,38 5,12-1,34=3,78 => 378

U_x2=2,75 => 2,37 =>237

U_x3=4,11 => 1,01 =>101

(Dziesiętnie) = (binarnie)

378 = 101111010

237 = 11101101

101 = 1100101

Nastawa (binarnie)		U	ΔU	ΔUx
		[V]	[V]	[V]	[V]
0000000001	5,107	5,110	0,0030	0
0000000010	5,098	5,100	0,0020	-0,001
0000000100	5,078	5,080	0,0020	-0,001
0000001000	5,038	5,040	0,0020	-0,001
0000010000	4,958	4,960	0,0020	-0,001
0000100000	4,798	4,800	0,0020	-0,001
0001000000	4,479	4,480	0,0010	-0,002
0010000000	3,839	3,840	0,0010	-0,002
0100000000	2,559	2,560	0,0010	-0,002
1000000000	-0,068	0	0,0680	-0,002
0101111010	1,3391	1,3800	0,0409	-0,005
0011101101	2,7496	2,7500	0,0004	-0,005
0001100101	4,1096	4,1100	0,0004	-0,001

-wartość zmierzona,

ΔU_x - teoretyczna maksymalna wartość błędu, liczonego jako suma błędów poszczególnych bitów (tam gdzie 1) z uwzględnieniem ΔE₀ (=0,003V) oraz znaków.

ΔU - błąd podczas naszego pomiaru

U-wartość nominalna

,

Przykładowe obliczenia:

Dla nastawy 0101111010

ΔU_x = -0,002+(-0,002)+(-0,001)+(-0,001)+(-0,001)+(-0,001)+0,003=-0,005

Bit A₀

U_WYJ = 5,11V - teoretyczne

U_WYJzm=E_Z-U_0Zm=5,107 - zmierzone

Ez=5,117 V

U_0Zm=E_Z-U_WYJzm=0,01

U₀=U_0ZM-0,01V=0

0,003=
bit A₀=0

Bit A₃

U_WYJ = 5,04V - teoretyczne

U_WYJzm=5,038 - zmierzone

U_3ZM=0,079

U₃=-0,001V

Parametry dynamiczne przetwornika:

Umin=0V

Umax=4V

Sygnał TTL

Szybkość narostu = 12
s

Maksymalna częstotliwość:

gdzie T=100
s f=

Graniczne dla f=10kHz

U=7,6V

Wnioski:

Im więcej kluczy będzie w pozycji „1” tym większy jest błąd nastawy. Przy maksymalnym błędzie pomiarowym (wszystkie nastawy w pozycji 1) będzie on równy sumie wszystkich poszczególnych błędów na kolejnych bitach. Błędy mogą się także wzajemnie znosić. Ponadto błędy poszczególnych bitów są tym większe im wyższy jest bit. Wyjątkiem jest bit A₀ dla, którego błąd jest zdecydowanie największy (błąd gruby).

Dla trzech zadanych nastaw, w dwóch wypadkach błąd był mniejszy, niż maksymalny, wyliczony teoretycznie. Dla jednej z nastaw wykroczył on znacznie poza dopuszczalna barierę.

---