SAYISAL ANALOG DÖNÜŞTÜRÜCÜ DENEYİ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "SAYISAL ANALOG DÖNÜŞTÜRÜCÜ DENEYİ"

Duygu Aykaç
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Deneyin Amacı: SAYISAL ANALOG DÖNÜŞTÜRÜCÜ DENEYİ Sayısal Analog Dönüştürücüleri (Digital to Analog Converter, DAC) tanımak ve kullanmaktır. Giriş: Sayısal Analog Dönüştürücüler (DAC) için kullanılan devrelerin başında Şekil deki merdiven devresi gelir. Sayısal giriş bit sayısı girişe uygulanacak tamsayı aralığını V REF(-) ile V REF(+) aralığındaki bir gerilime karşı düşürür. Dolayısı ile girişe uygulanan sayısal değer çıkışta V REF(-) ile V REF(+) aralığının N adıma bölünmüş gerilim değerinden birini alır. Her ne kadar akım çıkışlı DAC üniteleri mevcut olsada çalışma prensipleri gerilim çıkışlı DAC lar ile aynıdır ve bu deneyde ele alınmayacaklardır. DAC adım sayısı= N, N sayısal girişteki bit sayısı Sayısal Çözünülürlük= N V DAC adım büyüklüğü=analog çözünülürlük= REF + ) V REF N ( ( ) DAC ünitelerinde sayısal girişteki bit sayısı ve çıkışta gözlenebilecek gerilim aralığı dışında kararlılaşma zamanı (settling time) nın bilinmesi gerekir. Öyleki kararlılaşma zamanı dönüştürücünün çalışabileceği en büyük frekansı verir. Örneğin DAC88 için karalılaşma zamanı minimum nanosaniyedir. Dolayısı ile DAC88 en fazla MHz lik bir örnekleme çıkışı için yada en fazla 5 MHz lik Sinüs üretmek için (Nyquist Rate) kullanılabilir. DAC ünitelerinde hata aralığı ± LSB (Least Significant Bit) veya ±/ LSB şeklinde verilir. Bunun anlamı entegrelerden bazıları tam bir adım büyüklüğünde hata üretebildiği diğerinin ise adım büyüklüğünün yarısı kadar bir hata değerine sahip olduğu anlamına gelmektedir. 8 bitlik bir DAC için V REF(-) = V ile V REF(+) =5 V olarak verilmiş olsun, bu durumda giriş sayıları ile 55 aralığında, çıkış ile 5 aralığında olur. Öyleki sayısal giriş D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D D D =, iken çıkış V o = V sayısal giriş D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D D D =, iken çıkış V o =9 mv

Sayısal giriş bit sayısı girişe uygulanacak tamsayı aralığını V REF(-) ile V REF(+) aralığındaki bir gerilime karşı düşürür.

2 .. sayısal giriş D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D D D = iken çıkış V o =.5 V... sayısal giriş D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D D D =, iken çıkış V o =5 V olur. 3R R R R V out D D D N- D N- V REF =5 V TTL seviyesi için Şekil. Merdiven devresi ile DAC ın gerçekleştirilmesi Merdiven devresinin çıkış gerilimi DN DN D D V out = V REF ( N ile hesaplanır. N )

3R R R R V out D D D N- D N- V REF =5 V TTL seviyesi için Şekil.

3 3 V REF =5 V EE =- V A A A8 V = 5V ( ) 4 56 a) DAC88 uygulama devresi (5V referans voltaj çıkışlı) b) DAC88 entegresinin uçlarının gösterimi Şekil. DAC88 Hazır sayısal/analog dönüştürücü entegresi uygulama devresi.

4 4 Deneyin Yapılışı: (DENEY SETİ ÜZERİNDE KURULU BULUNAN DAC88 UYGULAMA DEVRESİNİ DEĞİŞTİRMEYİNİZ, SÖKMEYİNİZ). Şekil deki devreyi R=. KΩ ve amplifier için TL7 yada TL8 entegresini kullanarak kurunuz. Loik anahtarlar için deney setinde var olan 8 adet sürgülü lojik / (V/5V) anahtarlarını kullanınız. T7 ve TL8 entegrelerinde iki adet yükselteç olup bağlantıları aşağıdaki gibidir. =+ V - V= Şekil 3. İki yükseltecli entegre (örneğin TL7 veya TL8).. Kurduğunuz DAC devresi girişlerine D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D D D = uygulayıp çıkış gerilimini bulunuz (V out =?). Bulduğunuz değerin ne anlama geldiğini yorumlayınız. 3. Kurduğunuz DAC devresi girişlerine D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D D D = uygulayıp çıkış gerilimini bulunuz (V out =?). Bulduğunuz değerin ne anlama geldiğini yorumlayınız. 4. Kurduğunuz DAC devresi girişlerine D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D D D = uygulayıp çıkış gerilimini bulunuz. V out =? 5. Aşağıdaki tabloyu doldurunuz.

İki yükseltecli entegre (örneğin TL7 veya TL8).. Kurduğunuz DAC devresi girişlerine D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D D D = uygulayıp çıkış gerilimini bulunuz (V out =?). Bulduğunuz değerin ne anlama geldiğini yorumlayınız.

5 5 6. Yukarıdaki sonuçları kullanarak kurduğunuz devrenin sayısal ve analaog cözünürlüğünü, hatasını ve monotonluğunu belirleyiniz. 7. Aşağıdaki tabloyu bord üzerinde kurulmuş bulunan DAC88 entegre devre uygulaması devresini kullanarak doldurunuz. 8. Tablo ile Tablo deki farkları karşılaştırınız.

Aşağıdaki tabloyu bord üzerinde kurulmuş bulunan DAC88 entegre devre

6 Araştırma Soruları: 6. Merdiven devresinini çıkış bağıntısı nasıl elde edilir?. DAC ünitelerinde dönüştürücü seçme CS, çıkış yetkilendirme OE ve saat girişi CLK bazan bulunmakla birlikte çoğu entegrede yoktur. Bu girişlerin fonksiyonlarını açıklayarak gereksinim duyulmamasının sebebini belirtiniz. 3. DAC üniteleri genellikle sadece yazma giriş ucuyla WR kullanılır. Bu işlemin nasıl yapıldığını açıklayınız. 4. DAC ünitelerinin ADC lere göre daha hızlı olmasının sebebi nedir. 5. Bir DAC entegresini modulatör (en basit anlamıyla analog çarpıcı) olarak nasıl kullanırsınız.

Bu girişlerin fonksiyonlarını açıklayarak gereksinim duyulmamasının sebebini belirtiniz. 3.

Benzer belgeler

ANALOG SAYISAL DÖNÜŞTÜRÜCÜ DENEYİ TÜMLEŞİK (ENTEGRE) ADC DEVRESİ İLE

1 Deneyin Amacı: ANALOG SAYISAL DÖNÜŞTÜRÜCÜ DENEYİ TÜMLEŞİK (ENTEGRE) ADC DEVRESİ İLE Analog Sayısal Dönüştürücüleri (Analog to Digital Converter, ADC) tanımak ve kullanmaktır. Sayısal elektronik devrelerinin