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CONVERTITORE D/A
Relazione
Lo scopo di questa esperienza è di realizzare su bread-board un convertitore D/A.
Un convertitore D/A o digitale/analogico è
un dispositivo che ha lo scopo di trasformare un dato digitale in una grandezza
analogica, in generale una tensione. Naturalmente vi deve essere 929c24j una
corrispondenza di proporzionalità fra il valore espresso nel dato numerico ed
il valore assunto dalla grandezza analogica.
E' un dispositivo indispensabile per inserire un controllore numerico
come un microprocessore, all'interno di un sistema di controllo di un processo
analogico. E' un dispositivo indispensabile per inserire un controllore
numerico come un microprocessore, all'interno di un sistema di controllo di un
processo analogico. Il controllore numerico deve acquisire informazioni sul
processo da controllare, il che vuol dire che queste informazioni che sono
contenute nelle uscite analogiche di apposti trasduttori, devono essere
trasformate in dati digitali comprensibili da parte del microprocessore stesso,
e questo è compito del convertitore Analogico/Digitale. Dopo aver elaborato le
informazioni il microprocessore deve inviare comandi agli attuatori, per cui i
dati numerici che invia devono essere convertiti di nuovo in digitale.
Supponendo che il microprocessore genera un numero N, espresso da una stringa
di n bit, l'uscita del convertitore sarà una tensione V=Q*N, detta di fondo
scala, dove Q è una tensione detta quanto. Il convertitore D/A realizzato era
in grado di convertire un'informazione
digitale a 4 bit, quindi N=16 livelli distinti l'uno dall'altro di un quantità
idealmente pari a
, in un segnale analogico. Si deduce che la tensione di fondo
scala era di 10V.
Il circuito presenta due linee, una dove si è messa la tensione di
riferimento di 5V per poter rappresentare l'uno logico, mentre l'altra a massa
per la rappresentazione dello zero logico. Si hanno quattro resistenze R1,
R2, R3, R4, dove R1 contraddistingue il bit
meno significativo (LSB - Low Significant Bit), mentre R4 quello più
significativo (MSB - Most Significant Bit), che mettendole a massa per lo stato
0 logico o a 5V per lo stato 1 logico si ottiene una combinazione digitale la
quale viene poi convertita in analogica dall'integrato mA741, che è un amplificatore in configurazione non
invertente. L'amplificatore ha una amplificazione di , poiché
si ha che: A=2.
Implica che la tensione V+
viene moltiplicata per 2. La tensione sul morsetto non invertente è fortemente
dipendente dalla combinazione digitale. Per semplificare il ragionamento si è
pensato di sostituire teoricamente la rete delle quattro resistenze con una
rete partitrice a due resistenza variabili. Le resistenze messe a 5V vengono
chiamate con Rx, invece quelle a massa Ry. Risulta molto
più semplice calcolare
Quindi:
Si è collegato un trimmer agli appositi piedini dell'integrato per regolarne l'offset, infatti con la combinazione 0000 teoricamente in uscita di dovrebbe avere un tensione nulla, ma in realtà capita di trovare un tensione di offset che variando la resistenza del trimmer si fa tendere a 0.
Si è calcolata
Materiali utilizzati:
-;
-;
-;
-;
- trimmer;
-;
-;
- IC1 = mA741.
Strumenti utilizzati:
- Multimetro;
- Alimentatore erogante 5V;
- Alimentatore in
mod. duale erogante15V.
Tabella dei Dati:
Dato Digitale |
Rx [kW |
Ry [kW |
V+ |
Vo1 ideale [V] |
N |
Vo2 reale [V] |
Errore Assoluto Vo1-Vo2 |
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Grafico dei segnali di uscita ideale e reale in funzione delle
combinazioni:
La prova è riuscita con successo. Il convertitore D/A realizzato potrebbe benissimo lavorare in una rete di distribuzione dati per un microprocessore con caratteristiche adeguato.
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