Wydział Fizyki Matematyki i Informatyki			2014
Informatyka I rok	Układu konwersji cyfrowo-analogowej (DAC); i analogowo-cyfrowej (ADC)	Ćwiczenie 10

1. Przetwornik DAC z „drabinką R -2R”:

Rys 1. Układ pomiarowy konwersji DAC z „drabinką R -2R”.

Tabela (na następnej stronie) przedstawia wyniki pomiarów dla poszczególnych wartości dobieranych przez odpowiednie ustawienie przełączników.

$$\text{Vout} = \left( \ \frac{J1}{16} + \frac{J2}{8} + \ \frac{J3}{4} + \ \frac{J4}{2}\ \right)*\text{Vref}*\ \frac{\text{Rf}}{R}\text{\ \ }$$

gdzie w badanym układzie V_REF = 10 [V] ; R_F = 1 [kΩ](sprzężenia zwrotnego);
J_1,2,3,4 przyjmują wartości 0 lub 1.

Różnica pomiędzy kolejnymi wartościami, czyli rozdzielczość wynosi 0.625 [V].

W układach które wykorzystują „drabinkę R – 2R” wpływ na parametry przetwarzania – rozdzielność, zakres, błąd przetwarzania – ma wpływ jedynie dokładność zachowania stosunku wartości pary R – 2R, a nie konkretne wartości oporników – co jest dużą zaletą.

Np. Gdy zmienimy wartości oporników R₄ – R₈ na 4 [kΩ], a R₁ – R₃ i R₉ na 2[kΩ] napięcie wyjściowe nie zmieni się i wyniesie 9.375 [V].

Natomiast w przypadku gdy wartość oporników R₄ – R₈ = 4[kΩ], R₁ – R₃ i R₉ = 1[kΩ] napięcie wyjściowe zmniejszy się i będzie wynosić 5.671[V]

Tabela Pomiarów:

J1	J2	J3	J4	Wartość	U wy [V]
0	0	0	0	0	0
0	0	0	1	1	0.625
0	0	1	0	2	1.25
0	0	1	1	3	1.875
0	1	0	0	4	2.5
0	1	0	1	5	3.125
0	1	1	0	6	3.75
0	1	1	1	7	4.375
1	0	0	0	8	5
1	0	0	1	9	5.625
1	0	1	0	10	6.25
1	0	1	1	11	6.875
1	1	0	0	12	7.5
1	1	0	1	13	8.125
1	1	1	0	14	8.75
1	1	1	1	15	9.375
Rozdzielność:	0.625

1. Przetwornik ADC – metoda kolejnych przybliżeń:

Rys 2. Układ pomiarowy konwersji DAC metodą olejnych przybliżeń.

Rys 3. Wykres stanów logicznych.

Ten rodzaj konwersji ADC opiera się na porównywaniu sygnału analogowego z przetworzonym przez wewnętrzny DAC cyfrowym przybliżeniem - bit po bicie – generowanym przez zegar. W pierwszym kroku DAC ładowany jest najstarszym bitem. W następnych krokach ustawiane są następne bity.

Metodę tę stosuje się zwykle w przypadkach gdy częstotliwość taktowania zawiera się w przedziale od kilku [kHz] do kilku [MHz].