Laboratorium układów elektronicznych |
||
|
Temat : Przetworniki anologowo-cyfrowe |
|
|
|
|
Cel ćwiczenia:
Zapoznanie się z działaniem przetworników analogowo-cyfrowych.
Charakterystyka układu przetwornika z bezpośrednim równoległym porównaniem
2.1 Zdolność rozdzielcza w odniesieniu do wielkości wejściowej:
2.2 Zdolność rozdzielcza w odniesieniu do wielkości wyjściowej:
2.3 Błąd kwantowania
δq=±1/2LSB=0,0625
Uwagi i wnioski
Ćwiczenie laboratoryjne polegało na badaniu trzech typów przetworników analogowo-cyfrowych : Pierwszym układem był przetwornik A/C z bezpośrednim porównaniem. Przetwornik ten posiada ilość komparatorów 2n-1. Jest więc bardzo drogi i trudny w budowie przy większej rozdzielczości. Plusem jest duża szybkość przetwarzania. Badany przez nas układ był przetwornikiem 3-bitowym gdzie Umax wynosiło 2,88[V]. Dalsze zwiększanie napięcia wejściowego nie zmieniało stanu wartości na wyjściu przetwornika. W szybkich przetwornikach stosuje się z reguły kod Gray'a. W naszym przypadku kod był zamieniany na kod dwójkowy - prosty. Drugim układem był przetwornik z pojedynczym całkowaniem. Przetwornik tej jest jednym z najstarszym i najmniej skomplikowanym układem. Układ posiada dwa generatory: taktujący i wzorcowy. Zmieniając częstotliwość generatora wzorcowego (w granicach prawidłowego działania przetwornika) można tak dopasować działanie układu aby ilość zliczanych impulsów odpowiadała napięciu próbkowanemu w miliwoltach. W naszym przypadku pomimo maksymalnej częstotliwości generatora wzorcowego ilość impulsów zliczanych nie odpowiadała napięciu wejściowemu. Spowodowane to było zbyt szybkim narastaniem napięcia generatora liniowego które powodowało zbyt wczesne przełączanie komparatora. Ostatnim przetwornikiem był przetwornik z kompensacją równomierną. Zasada jego działania polega na równoważeniu napięcia przetwarzanego z napięciem kompensującym aby uzyskać zrównanie się tych napięć. Podobnie jak w poprzednim przetworniku ilość zliczanych impulsów zależy od generatora wzorcowego. Jednak czas przetwarzania jest związany z częstotliwością generatora wzorcowego a nie z napiciem generatora liniowo narastającego.