МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТ СЕРТИФ / Новый стенд по метрологии / Новый стенд по метрологии / Лаб 6 Изучение погрешностей АЦП

Методические указания по выполнению лабораторной работы №6

Изучение погрешностей аналого-цифрового преобразования и цифро-аналогового преобразования

Назначение установки

Данная лабораторная установка предназначена для изучения отдельных узлов измерительных приборов и получение навыков работы с измерительными приборами промышленного изготовления.

Цель лабораторной работы

1. Изучение методов аналого-цифрового преобразования и цифро-аналогового преобразования.

2. Получение практических навыков использования измерительных приборов.

Для проведения измерений используются:

- лабораторная установка "Электрические измерения";

- комбинированный прибор (тестер);

- двухканальный осциллограф.

Лицевая панель макета разделена на несколько функциональных полей, на которых сосредоточены необходимые для проведения работ объекты.

В качестве вспомогательных устройств имеются: генератор сигналов различной формы (функциональный генератор) с кнопочным выбором требуемого выходного сигнала, регулировкой уровня и частоты; регулируемый источник напряжения с защитой от перегрузок; блок АЦП и ЦАП.

В поле АЦП, ЦАП изучаются принципы работы параллельного АЦП и цифро-аналогового преобразователя с матрицей R-2R.

Собирать схемы при выключенной установке!

Порядок выполнения работы

1. Снятие характеристики аналого-цифрового преобразования.

1.1 Тумблер на блоке «Параллельный АЦП» - в положении «вкл.»

1.2 Установить значение опорного напряжения по заданию преподавателя (2-3 значения) с помощью ручки «Регулировка » на блоке «Параллельный АЦП» и тестера. Разъемы «» используются только для контроля опорного напряжения.

1.3 Подключить к источнику питания тестер.

1.4 На вход схемы подать напряжение (соединить разъемы источника питания и «»).

1.5 При помощи ручек «грубо», «точно» плавно увеличивать значение входного напряжения до момента срабатывания первого компаратора. Зафиксировать значение напряжения в этой точке.

1.6 Увеличивать входное напряжение до момента срабатывания второго компаратора и т.д. Фиксировать значение напряжения в момент срабатывания компаратора.

1.7 Изменить .

1.8 Повторить пункты 1.5, 1.6 для нового значения опорного напряжения.

1.9 Построить характеристики преобразования при заданных значениях .

1.10 Определить погрешность квантования при различных значениях .

2. Снятие зависимости срабатывания компаратора К₁ от значения опорного напряжения.

2.1 Подключить первый канал осциллографа к функциональному генератору. Выбрать прямоугольный тип сигнала. Вход АЦП «» подключить к функциональному генератору.

2.2 Второй канал осциллографа подключить к выходу компаратора К₁.

2.3 Подключить к разъемам «» для контроля опорного напряжения тестер.

2.4 Установить значение опорного напряжения =4 В.

2.5 При помощи ручки «Амплитуда» на функциональном генераторе регулировать момент срабатывания компараторе (на осциллограмме обоих каналов должны быть прямоугольные сигналы).

2.6 По осциллограмме определить значение напряжения срабатывания компаратора.

2.7 При помощи ручки «Регулировка » изменять значение опорного напряжения , фиксируя напряжение срабатывания компаратора.

3. Снятие характеристики цифро-аналогового преобразования.

3.1 Установить значение по заданию преподавателя (2-3 значения) при помощи тестера и контролировать при помощи АЦП на блоке «Средства измерения напряжения и тока».

3.2 Подключить тестер к выходу ЦАП ( разъемы «»).

3.3 Установить перемычки в гнезда Х0, Х1, Х2, Х3 и на «землю». Установленные все четыре перемычки соответствуют состоянию 0000; выдернутые – состоянию 1111.

3.4 Заполнить таблицу 1.

Таблица 1 – Данные для построения характеристики

ЦАП при различных значениях

Комбинация	=	=	=
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111

Контрольные вопросы

1. Чему должно быть равно значение , чтобы шаг квантования при аналого – цифровом преобразовании был равен 1 В?

2. Как при =8 В добиться точности цифро – аналогового преобразования равной 0,25 В?