DAk jako D/A převodník

DAk jako D/A převodník

Vložil Radek Klein v 17:31

Tento příspěvek si bere za cíl ukázat změření převodní charakteristiky D/A převodníku za pomoci multimetru a jednoduchého programu v Pascalu a porovnat ji s ideální převodní charakteristikou. Měřeným předmětem bude jednoduchý přípravek DAk připojitelný na paralelní port LPT. Přípravek se skládá z 8-bitového D/A převodníku a analogového komparátoru typu rail-to-rail s TTL výstupem.

D/A převodník je realizován odporovou žebříčkovou sítí a nepotřebuje žádné referenční ani napájecí napětí, je připojen na datové bity paralelního portu (LPT1). Napájení komparátoru je také z LPT1 a tam je i zapojen jeho výstup. Z přípravku je vyveden analogový vstup IN, analogový výstup OUT a zem GND. Konektor CANNON 25M, který zajišťuje styk s počítačem, je přímo na plošném spoji.

Na přípravku DAk jsou vstupy D/A převodníku zapojené na data LPT1, tzn. na port 378h posíláme čísla od 0 do 255 a na výstupu převodníku máme úměrné napětí. Výstupní napětí záleží na LPT a jeho U_log1. Pomocí programu vytvořeném v programovacím jazyce Pascal postupně posíláme na LPT1 port hodnoty v rozmezí 0 až 255 a na voltmetru připojeném na výstup převodníku zjistíme příslušné hodnoty napětí. Pro získání přesné charakteristiky je zapotřebí provést měření alespoň v patnácti bodech a postihnout oblast nuly, středu i konce převodní charakteristiky.

Zdrojový kód v Pascalu

Program Posilani;
uses Crt;
var
   DATA: byte;
begin
   ClrScr;
   Write('Zadej hodnotu pro vstup do D/A (0 az 255):  ');
   ReadLn(DATA);
   asm
      mov dx,378h
      mov al,DATA
      out dx,al
   end;
end.

Pro výpočet výstupního napětí D/A převodníku použijeme následující vzorec:

kde D je hodnota naměřená na voltmetru.

Vypočtená napětí následně promítneme do grafu. Modrá barva odpovídá ideální charakteristice, červeně je vyznačen skutečný průběh testovaného převodníku.

Jak je možno vidět na grafu, skutečný průběh se od ideální převodní charakteristiky obvykle lehce liší. Při našem měření se při vstupní hodnotě 0 neobjevilo na výstupu napětí 0V, nýbrž napětí o 0,1V vyšší, přesně opačný případ nastal u hodnoty 255 kde bylo napětí jen 4,79V oproti předpokládaným 5V a tím pádem jsou sklony obou přímek navzájem různé. Dále měla na výsledné napětí efekt chyba způsobená zatížením D/A převodníku, ta ovšem byla minimalizována zvolením vhodného odporu R=10kΩ. Další nepřesnosti mohou mít na svédomí ne úplně přesné součástky uvnitř DAk a samozřejmě také připojený multimetr.