Badanie przetwornika A/C.
Przetwornik analogowo-cyfrowy to taki układ cyfrowy, który służy do zamiany sygnału analogowego sygnał cyfrowy. Proces ten polega na uproszczeniu sygnału analogowego do postaci skwantyzowanej (dyskretnej), czyli zastąpieniu wartości zmieniających się płynnie do wartości zmieniających się skokowo. Przetwarzanie A/C składa się z 3 etapów: próbkowania, kwantyzacji i kodowania.
Tabela z pomiarami oraz obliczeniami:
Zatem błąd kwantyzacji wynosi 0,16 V.
Badanie sumatora.
Sumator jest układem cyfrowym realizującym operację arytmetycznego sumowania liczb binarnych. Sumowanie polega na dodawaniu do siebie par cyfr na tych samych pozycjach wagowych poczynając od pozycji najmniej znaczącej. Kiedy wynik dodawania jest równy lub większy od podstawy systemu, to generowane jest przeniesienie. Przeniesienie dodawane jest do pary cyfr na kolejnej - wyższej pozycji wagowej.
W ćwiczeniu zmieniane przez nas stany a,b,C_in powodowały zmianę stanu S, które kolejno zapisywaliśmy.
Tabela prawdy sumatora:
Kolumna C_out została wypełniona na podstawie wiedzy z zakresu działania sumatora.
Badanie multipleksera.
Multiplekser to taki układ cyfrowy, który służy do wyboru jednego z kilku sygnałów wejściowych i przekazania go na wyjście układu.
W naszym ćwiczeniu zmienialiśmy kolejno stany a,b,S a następnie obserwowaliśmy zmianę wejścia Y.
Tabela prawdy multipleksera:
Badanie licznika.
Licznik to układy służące zliczaniu liczby impulsów oraz zapamiętywaniu ich. W przypadku, gdy dojdzie do przepełnienia licznika jest on zerowany.
W naszym ćwiczeniu wykorzystaliśmy licznik 4-bitowy (20, 21, 22, 23) a zerowanie następowało po 16 zliczeniu (24).
Wnioski i spostrzeżenia.
Podczas badania przetwornika analogowo-cyfrowego naszym zadaniem była taka regulacja napięciem z zasilacza (z zakresu 2,5V), aby nastąpiła zmiana stanu cyfrowego. Przy czym musieliśmy uważać, by nie przekroczyć zakresu zasilacza. Wykonaliśmy trzy serie pomiarowe, co pozwoliło nam zauważyć, że przetworzenie sygnału nie było idealne. Obliczony błąd dyskretyzacji (0,16V) tylko upewnił nas w tym, iż nie jest możliwe idealne przetwarzanie sygnału analogowego (ciągłego) w cyfrowy (skokowy).
Badanie sumatora pozwoliło nam doświadczalnie sprawdzić zgodność zanotowanej tabeli prawdy podczas ćwiczenia z tą teoretyczną.
Badanie multipleksera również wykazało, iż tabele prawdy teoretyczna i doświadczalna (przeprowadzenie ćwiczenia) są takie same.
Podczas badania licznika sprawdziliśmy, że po stanie 15 nastąpiło wyzerowanie licznika. Także w tabeli zawierającej stany dla kolejnych impulsów, widzimy, że stany ulegają zmianie co 20 ,21, 22, 23
czyli co 1, 2, 4 lub 8. Co także dało nam dowód tego, że badany przez nas licznik spełniał swoją funkcję.