KWALIFIKACJA INF1 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 22.
Dokładność przetwornika C/A to
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dokładność przetwornika C/A opisuje, jak blisko wartości idealnej jest jego rzeczywiste wyjście. W praktyce jest to różnica (błąd) między zmierzonym napięciem wyjściowym a napięciem przewidywanym (teoretycznym) dla danego kodu wejściowego. Pozostałe odpowiedzi błędnie odnoszą się do napięcia wejściowego lub do iloczynu/ilorazu.

Pełne wyjaśnienie:

Przetwornik C/A (DAC) zamienia kod cyfrowy na sygnał analogowy, zwykle napięcie. Dla każdego kodu wejściowego istnieje wartość idealna (przewidywana, teoretyczna) napięcia wyjściowego wynikająca z rozdzielczości i zakresu pełnej skali (FSR). W rzeczywistym układzie wyjście jest obarczone błędami (m.in. offsetu, wzmocnienia, nieliniowości, szumu), dlatego napięcie zmierzone może się różnić od idealnego.

Dokładność DAC opisuje tę zgodność i w typowym ujęciu jest rozumiana jako różnica (błąd) między napięciem zmierzonym a przewidywanym na wyjściu dla danego kodu wejściowego. Taki błąd podaje się np. w LSB, w % FSR lub w mV, zależnie od dokumentacji.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Iloczyn wartości zmierzonej i przewidywanej nie jest miarą błędu; daje wielkość o innych jednostkach i nie opisuje odchyłki od ideału.
  • Odpowiedzi mówiące o napięciu wejściowym są mylące w kontekście DAC, bo jego wejście jest cyfrowe (kod), a ocena dokładności dotyczy przede wszystkim wyjścia analogowego.
  • Iloraz również nie jest standardową definicją dokładności DAC; może kojarzyć się z błędem względnym, ale w praktyce parametr "accuracy" odnosi się do odchyłki/błędu wyjścia względem wartości idealnej.

W telekomunikacji dokładność DAC wpływa na jakość generowanego sygnału analogowego, poziomy sterujące i pośrednio na zniekształcenia oraz relację sygnał/szum. Weryfikuje się ją pomiarowo: ustawiając znane kody wejściowe i porównując napięcie wyjściowe z wartością teoretyczną.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przetwornik C/A (DAC) zamienia kod cyfrowy na sygnał analogowy, najczęściej napięcie. W telekomunikacji spotkasz go m.in. w generatorach sygnałów, modulatorach i układach regulacji poziomów. Dzięki DAC układ cyfrowy może sterować "światem analogowym".
Dokładność DAC to informacja, jak duża jest różnica między napięciem wyjściowym zmierzonym a napięciem idealnym (przewidywanym) dla danego kodu wejściowego. Mówi więc o błędzie wyjścia względem wartości teoretycznej, a nie o liczbie bitów.
Rozdzielczość wynika z liczby bitów i określa najmniejszy krok (LSB). Dokładność mówi, czy rzeczywiste napięcie wyjściowe trafia w oczekiwaną wartość. DAC może mieć dużą rozdzielczość (mały LSB), a jednocześnie słabą dokładność przez błędy offsetu lub wzmocnienia.
W DAC wejście ma postać kodu cyfrowego, a nie analogowego napięcia. Parametry takie jak dokładność odnoszą się do tego, co układ realnie generuje na wyjściu analogowym. Dlatego porównuje się napięcie wyjściowe zmierzone z napięciem idealnym wynikającym z kodu.
Dokładność (błąd) bywa podawana w LSB, w procentach pełnej skali (FSR) albo w mV. W praktyce zależy to od karty katalogowej. Ważne jest, aby zawsze sprawdzić, czy producent podaje błąd maksymalny, typowy oraz jakie warunki pomiaru przyjął (temperatura, zasilanie).
W standardowym opisie parametrów DAC nie. Dokładność jest związana z odchyłką (błędem), czyli różnicą między wartością rzeczywistą a idealną. Iloczyn zmienia jednostki, a iloraz bardziej przypomina wskaźnik względny, który nie jest typową definicją parametru "accuracy" w DAC.
Ustawiasz kilka znanych kodów wejściowych (np. niskie, środkowe i bliskie pełnej skali), mierzysz napięcie wyjściowe multimetrem lub oscyloskopem i porównujesz z wartością idealną obliczoną z LSB/FSR. Wyniki konfrontujesz z dopuszczalnym błędem z datasheet lub dokumentacji urządzenia.
Najczęściej mylone są: rozdzielczość (liczba bitów), liniowość (INL/DNL) oraz błędy offsetu i wzmocnienia. Dokładność jest pojęciem bardziej "zbiorczym": opisuje końcową zgodność wyjścia z ideałem, uwzględniając różne składowe błędu.
Dokładność wpływa na to, czy poziomy analogowe (np. sterowania, generowane przebiegi) są zgodne z założeniami. Błędy mogą powodować przesunięcie poziomów, większe zniekształcenia i gorszą jakość sygnału. W układach modulacji i generacji sygnału przekłada się to na parametry jakościowe całego toru.
Szukaj sformułowań typu: "różnica między wartością zmierzoną a przewidywaną/idealną" oraz odniesienia do napięcia wyjściowego. Jeśli pojawia się napięcie wejściowe lub działania typu iloczyn/iloraz, to zwykle jest to pułapka. DAC ma wejście cyfrowe, a ocena dotyczy wyjścia analogowego.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 57% zdających egzamin. średnie

Eksperci podkreślają: "Dokładność przetwornika C/A opisuje, jak blisko wartości idealnej jest jego rzeczywiste wyjście."

Źródła:

  • Walt Kester (ed.), "Data Conversion Handbook", Analog Devices, rozdziały dotyczące błędów i dokładności przetworników C/A (DAC) (wydanie książkowe).
  • Paul Horowitz, Winfield Hill, "The Art of Electronics" (3rd edition), rozdziały o przetwornikach danych (DAC/ADC) i pojęciu accuracy vs resolution.
  • Texas Instruments, "DAC Specifications: Offset, Gain Error, INL, DNL, and Accuracy" (materiał aplikacyjny TI) – strona dokumentacyjna TI, opis parametrów dokładności DAC.

Materiały:

  • Karty katalogowe (datasheet) przetworników DAC i rozdziały o "Accuracy/Total Unadjusted Error"
  • Podstawy elektroniki cyfrowej: rozdziały o przetwornikach A/C i C/A
  • Materiały producentów (Analog Devices, Texas Instruments) o błędach DAC: offset, gain, INL/DNL

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego