10 Bitowy przetwornik Analogowo / Cyfrowy

Pracownia Elektroniki i Elektroakustyki
Instytut Fizyki Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie
MK1
10 Bitowy przetwornik Analogowo / Cyfrowy
CEL ĆWICZENIA
Badanie przetwornika analogowo cyfrowego z wykorzystaniem płytki ewaluacyjnej zawierającej
mikrokontroler ATMEGA32.
ZAGADNIENIA TEORETYCZNE
1. Binarny i szesnastkowy system liczbowy
2. Zasada działania przetwornika Analogowo / Cyfrowego. Przetwornik komparatorowy,
przetwornik z podwójnym całkowaniem.
3. Rezystancyjny dzielnik napięcia.
4. Znajomość obsługi płytki ewaluacyjnej EvB 4.3
PRZEBIEG ĆWICZENIA
1. Podłączyć przewody na płytce ewaluacyjnej według schematu:
a. PD2 – RS
b. PD3 – E
c. PD4 – D4
d. PD5 – D5
e. PD6 – D6
f. PD7 – D7
g. PA1 – POT1
Jeżeli układ EvB 4.3 nie jest zaprogramowany, zaprogramować go programem
mk1.hex.
Upewnić się że układ nie jest podłączony do komputera za pomocą kabla USB.
Rozłączyć zworkę USB-Vcc na płytce ewaluacyjnej.
2. Przed zasileniem układu wyregulować na zasilaczu napięcie 9V, wyłączyć zasilacz, podłączyć
przewody zasilające do płytki ewaluacyjnej, włączyć zasilacz. Układ jest gotowy do badania.
3. Zmierzyć multimetrem napięcie odniesienia na płytce ewaluacyjnej. Napięcie odniesienia
mierzymy na pinach GND - +5V.
4. Zachowując szczególną ostrożność, ustawić śrubokrętem potencjometr POT1 w pozycji 0%.
5. Wykonać serię pomiarów w zakresie od 0% do 100% z krokiem 4%. Wyniki zapisać w tabeli:
Lp.
Odpowiedź przetwornika
N
Pozycja
potencjometru
POT1 [%]
BIN
1
2
3
…
…
HEX
DEC
Wartość
zmierzona
przez
przetwornik
U[V]
0%
4%
8%
…
100%
http://www.ajd.czest.pl
http://if.ajd.czest.pl
Strona
1
Pracownia Elektroniki i Elektroakustyki
Instytut Fizyki Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie
10 Bitowy przetwornik Analogowo / Cyfrowy
MK1
6. Przeliczyć wartość binarną odpowiedzi przetwornika na wartość szesnastkową i dziesiętną.
7. Oszacować krok kwantowania przetwornika i na tej podstawie obliczyć wartości ostatniej
kolumny.
8. Na papierze milimetrowym A4 narysować charakterystyki przetwornika dla:
a. Pełnego zakresu pracy przetwornika (od N = 0000000000 do N = 1111111111).
Wykres narysować w oparciu o tabelę pomiarową.
b. Pierwszych szesnastu kroków kwantowania przetwornika (od N = 0000000000 do
N = 0000001111). Wykres narysować w oparciu o obliczenia teoretyczne.
9. W sprawozdaniu zamieścić:
a. Ogólny schemat pomiarowy
b. Opracowaną tabelę pomiarową
c. Dwa wykresy na papierze milimetrowym
d. Wyciągnąć wnioski
LITERATURA
1.
2.
3.
4.
Sztuka Elektroniki, Część 2, P. Horowitz, W. Hill, WKiŁ 1996
Układy elektroniczne cz. III, Układy i systemy cyfrowe, J. Baranowski i inni, WNT 1998
Laboratorium z podstaw elektroniki, J. Olesik, Wydawnictwo AJD 2009
Instrukcja Obsługi, Zestaw Uruchomieniowy EvB 4.3 v4, www.and-tech.pl
http://www.ajd.czest.pl
http://if.ajd.czest.pl
Strona
2