PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWAW KALISZU | LABORATORIUM Z ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI |
---|---|
Nazwisko i imię: Bochen Przemysław Florczak Adam |
TEMAT ĆWICZENIA: 8-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy |
Wydział politechniczny MBM |
Grupa: 1a |
Data wykonania: | Data oddania: |
Teoria
Przetwornik analogowo-cyfrowy A/C - to układ służący do zamiany sygnału analogowego (ciągłego) na reprezentację cyfrową (sygnał cyfrowy). Dzięki temu możliwe jest przetwarzanie ich w urządzeniach elektronicznych opartych o architekturę zero-jedynkową oraz gromadzenie na dostosowanych do tej architektury nośnikach danych. Proces ten polega na uproszczeniu sygnału analogowego do postaci skwantowanej (dyskretnej), czyli zastąpieniu wartości zmieniających się płynnie do wartości zmieniających się skokowo w odpowiedniej skali (dokładności) odwzorowania. Przetwarzanie A/C tworzą 3 etapy: próbkowanie, kwantyzacja i kodowanie. Działanie przeciwne do wyżej wymienionego wykonuje przetwornik cyfrowo-analogowy C/A.
Schemat stanowiska:
Rozdzielczość:
teoretycznie
FS – zakres wejściowy przetwornika AC
n – rozdzielczość przetwornika AC
doświadczalnie
FS – zakres wejściowy przetwornika AC
n – rozdzielczość przetwornika AC
Całkowity błąd przetwarzania
ΔU=Uk-Uw
Uk= W*Q
Przykład:
Dla Lp. 1:
ΔU=Uk-Uw=(W*Q)- Uw=(0,0166*148)-2,891= 0,200 [V]
Tabela:
I seria pomiarów
Napięcie | Napięcie | Błąd | |||
---|---|---|---|---|---|
Lp. | BIT | mierzone [V] | Teoretyczne [V] | Przetwarzania | W |
1 | 00111010 | 0,969 | 1,1310 | 0,1682 | 58 |
2 | 00111011 | 0,985 | 1,1505 | 0,1711 | 59 |
3 | 00111100 | 1,003 | 1,1700 | 0,1740 | 60 |
4 | 00111101 | 1,021 | 1,1895 | 0,1769 | 61 |
5 | 00111110 | 1,038 | 1,2090 | 0,1798 | 62 |
6 | 00111111 | 1,052 | 1,2285 | 0,1827 | 63 |
7 | 01000000 | 1,070 | 1,2480 | 0,1856 | 64 |
8 | 01000000 | 1,087 | 1,2675 | 0,1885 | 65 |
9 | 01000010 | 1,105 | 1,2870 | 0,1914 | 66 |
10 | 01000011 | 1,121 | 1,3065 | 0,1943 | 67 |
II seria pomiarów
Napięcie | Napięcie | Błąd | |||
---|---|---|---|---|---|
Lp. | BIT | mierzone [V] | Teoretyczne [V] | Przetwarzania | W |
1 | 11011010 | 3,669 | 4,2510 | 0,6322 | 218 |
2 | 11011011 | 3,689 | 4,2705 | 0,6351 | 219 |
3 | 11011100 | 3,705 | 4,2900 | 0,6380 | 220 |
4 | 11011101 | 3,717 | 4,3095 | 0,6409 | 221 |
5 | 11011110 | 3,733 | 4,3290 | 0,6438 | 222 |
6 | 11011111 | 3,749 | 4,3485 | 0,6467 | 223 |
7 | 11100000 | 3,769 | 4,3680 | 0,6496 | 224 |
8 | 11100001 | 3,786 | 4,3875 | 0,6525 | 225 |
9 | 11100010 | 3,803 | 4,4070 | 0,6554 | 226 |
10 | 11100011 | 3,818 | 4,4265 | 0,6583 | 227 |
Wykersy:
Wnioski:
Celem naszego ćwiczenia było zapoznanie się z przetwornikami analogowo-cyfrowymi ośmiobitowymi przy zakresie przetwarzania 5 V, rozdzielczość przetwornika wynosiła 19,5 mV. Zbadaliśmy oba parametry i z naszych wyników jednoznacznie można zauważyć różnice. Błąd przetwarzania wyniósł 4,26 V a rozdzielczość szacowana jest niższa od teoretycznej i wynosi ok.18,5mV. Utrudnienia wystąpiły podczas szacowania dokładnej wartości rozdzielczości przetwornika. Czynnikami, które wpływały na dokładność to mała rozdzielczość przetwornika oraz problem z ustawieniem dokładnej wartości napięcia przetwornika. Błąd przetwarzania w naszym badaniu wynosił ok.14,9% względem napięcia teoretycznego dla każdego pomiaru. Najprawdopodobniej przyczyną tego jest związana z niedokładnością komparatora znajdującego się w strukturze układu scalonego, natomiast przetwarzanie odbywa się liniowo, a wszelkie odchyłki są spowodowane błędami pomiarowymi spowodowanymi małą wartością napięcia przy którym następują zmiany stanu wyjść przetwornika.