|
Laboratorium Elektroniki |
|
|
Przetworniki analogowo-cyfrowe. |
|
1. Wstp.
Celem wiczenia jest poznanie metod przetwarzania wielkoci analogowej na cyfrow oraz parametrów charakteryzujcych przetwornik A/C. Do podstawowych jakimi si zajmiemy to bd nieliniowoci, czas przetwarzania i zdolno rozdzielcza mówica o dokadnoci pomiaru.
2.Przebieg wiczenia.
A. Pomiar bdu nieliniowoci dla przetwornika A/C równolegego:
Bd nieliniowoci dla naszego przetwornika przy napiciu Ux=0.5V wynosi N=2.
B. Pomiar czasu przetwarzania:
Czas przetwarzania naszego przetwornika wynosi Tp=6s.
Zdolno rozdzielcza okrelona jest wzorem 
C. Przetwornik A/C z pojedynczym cakowaniem:
Dla napicia Ux=1V generowane jest 100 impulsów w przetworniku. Czas przetwarzania wynosi Tp=12ms.
D. Przetwornik z kompensacj równomiern.
Dla Ux=1V generowane jest 250 impulsów w przetworniku.
Czas przetwarzania wynosi Tp=3.65ms.
3. Wnioski.
Zadaniem przetworników analogowo-cyfrowych jest zamiana wielkoci analogowej (napicia, prdu, czasu) na odpowiadajc jej wielko cyfrow . Stosowane s w urzdzeniach pomiarowych oraz automatyce, gdzie peni rol ogniwa sprzgajcego róda informacji analogowej z ukadem cyfrowym operujcym informacj o strukturze cyfrowej niecigej.
Najwaniejszym parametrem przetwornika jest jego szybko i dokadno przetwarzania.
Dokadno przetwarzania jest miar doskonaoci cyfrowego odwzorowania wejciowego sygnau analogowego. Bdy analogowe s miar niedoskonaoci dziaania samego przetwornika A/C i s sum bdu podstawowego oraz bdu dodatkowego. Bd podstawowy jest sum bdów przetwornika pracujcego w tzw. warunkach normalnych otoczenia. Wystpuj dwa zasadnicze czynniki bdotwórcze: temperatura pracy oraz czas starzenia si elementów (okrelane inaczej jako dryft czasowy i dryft temperaturowy). Wpyw innych czynników jest na ogó may. Jednym z waniejszych bdów analogowych charakteryzujcych si maksymaln rozbieno midzy idealn charakterystyk (tj. lini prost czc skrajne punkty zakresu przetwarzania) a charakterystyk rzeczywist jest bd nieliniowoci. Bd cyfrowy, zwany bdem kwantowania jest natomiast charakterystyczny dla pomiarów cyfrowych. Czas przetwarzania wyznaczaj kolejne impulsy start i gotów. Drugim pojciem jest Ts- okres próbkowania tj. czas midzy kolejnymi chwilami pobierania sygnau analogowego.
Wyej wymienione parametry nie uwzgldniaj zwizku szybkoci zmian sygnau analogowego i szybkoci przetwarzania z dokadnoci wyniku przetworzenia A/C. Im szybciej bdzie si zmienia sygna analogowy przy okrelonych parametrach przetwornika, tym wiksze bdy dynamiczne powstaj w procesie przetwarzania.
W naszym wiczeniu poznalimy trzy metody próbkowania, które róni si czasami przetwarzania oraz dokadnoci. Za najszybsze uwaane s przetworniki z bezporednim porównaniem z czstotliwoci przekraczajc zwykle 1MHz. Przetworniki tego typu stosowane s w kodowanej transmisji sygnaów telekomunikacyjnych, telewizyjnych, telemetrycznych. Tracce na szybkoci, a bardziej dokadne to z pojedynczym cakowaniem i kompensacyjne. Inn zalet tych przetworników, to s tasze.