Odborný výcvik ve 3. tisíciletí Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

Odborný výcvik ve 3. tisíciletí Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky MEIII D/A PŘEVODNÍKY Obor:Mechanik elektronik Ročník:3. Vypracoval:Jiří Kolář

D/A převodník ● D/A převodníku se využívá všude tam, kde potřebujeme digitálně zpracovávaný signál převést do analogové podoby pro různé multimediální zařízení, jako jsou počítačové zvukové a grafické karty, přehrávače CD a DVD ROM, set-top-boxy a další. ● Základní aplikací D/A převodníků ve spojení s mikroprocesorem nebo počítačem je generování různých analogových hodnot, popř. různých spojitých průběhů výstupního napětí. Toho lze využít pro řízení připojených akčních členů nebo jako zdroje napětí pro převodník napětí na jinou elektrickou nebo neelektrickou veličinu.

Princip D/A převodníku ● D/A převodník z ajišťuje převod digitálního čísla (datové slovo složeného z 1 a 0) na analogovou v čase plynule se měnící elektrickou veličinu – proud nebo napětí určené hodnoty. ● Na výstupu převodníku však nemůžeme nastavit libovolnou hodnotu analogového signálu, výstupní signál je schodovitý, jeho hodnoty mohou nabývat pouze určitých přesně daných úrovní signálu a je v přímé souvislosti s počtem bitů vstupního datového slova.

Princip D/A převodníku ● Známe-li rozkmit n-bitového převodníku (S MIN a S MAX ) a jeho vstupní datové slovo N (dosazujeme v desítkové soustavě), pak lze spočítat výstupní analogový signál (S OUT ) S OUT = N (S MAX - S MIN / 2 n – 1) + S MIN ● Spojitý signál lze získat z posloupnosti vzorků prostřednictvím dolní propusti. Z časového pohledu můžeme vnímat rekonstrukci původního spojitého signálu dolní propustí jako sled impulzních odezev dolní propusti na jednotlivé vzorky.

Princip D/A převodníku Princip D/A převodu

Chyby převodu Chyby D/A a A/D převodníku Reálné A/D a D/A převodníky jsou zatíženy chybami nuly - nenulový výstup pro nulové vstupní napětí, chybami zisku - jak přesně dokáže převodník přiřadit vstupní hodnotě jí odpovídající výstupní hodnotu, chybami linearity - průměrná charakteristika není lineární, mění s časem a teplotou podobně jako jiné obvody, např. zesilovače.

Typy D/A převodníků ● Přímé – vstupní datové slovo je přímo převedeno na výstupní napětí, příp. proud. Jsou řešeny pomocí příčkové nebo váhové struktury odporové sítě. ● Nepřímé – převod má dvě části. Datové slovo je převedo nejprve na pomocný signál (měří se šířka pulsu nebo se počítají pulsy za jednotku času – PWM a PDM) a následně se převede na výstupní analogový signál.

Ověření funkce D/A převodníku ● Sestavte 4 bitový D/A převodník s váhovými odpory. ● Změřte jeho převodní charakteristiku U = f*(vstupní hodnota daná stavem přepínačů S ) při spínání kontakty v binárním kódu. Zpracujte do tabulky a grafu. U REF = 5V.

Schéma zapojení D/A převodníku s váhovými odpory

Rozpiska součástek R1 – 1kΩR4 – 8,9kΩ R2 – 2,1kΩR5 - 1kΩ R3 – 4,2kΩIO – TL071

Popis funkce Jako spínačů se používá obvykle klopných obvodů, čítače nebo číslicově řízených spínačů. H odnoty rezistorů jsou v poměru 1:2:4:8 a představují váhy binárních čísel. Rezistor s největší hodnotou představuje nejméně významný bit (LSB) – po připojení na log 1 prochází jím nejmenší proud. Jednotlivé úbytky napětí na rezistorech odpovídají jednotlivým binárním číslicím od 0000 do U D/A převodníku využíváme vlastnosti operačního zesilovače, u kterého je zesílení prakticky určeno zpětnou vazbou. Proudy se sčítají v sumačním operačním zesilovači a převádějí na napětí.

Popis funkce Aby nevznikla chyba ve výstupním napětí způsobená změnou vstupního proudu, zapojují se jednotlivé větve sítě buď na zem nebo na zdroj referenčního napětí U REF, a tím bude odpor sítě nezávislý na vstupním čísle.

Tabulka naměřených hodnot

Použitá literatura ● ce_a_da_prevodniky.pdf ● a.pdf ● ● pta.pdf ● info.cz/download.py?file=docu/texty/0001/000102_da_ad_pre vodniky.pdf ● karvina.cz/download/raszykova/%C4%8Ct/MZ%20otazky/P% C5%99evodn%C3%ADky%20DA1.doc

Děkuji Vám za pozornost Jiří Kolář Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010