Кодер АЦП ИКМ взвешивающего типа

ИКМ

Рисунок 23.2 – Временные диаграммы, поясняющие аналого-цифровое преобразование ИКМ: дискретизированный по времени сигнал; квантованный по уровню сигнал; шум квантования; ИКМ сигнал.

Кодовые комбинации передаются за время равное периоду дискретизации и при двоичном коде содержат символов:

,

где - число уровней квантования;

и - соответственно максимальное и минимальное значения амплитуд импульсов квантуемого сигнала.

С количеством символов в кодовой комбинации связано качество преобразования сигнала и скорость цифрового потока на выходе АЦП:

, бит/с.

Скорость цифрового потока определяет ширину спектра цифрового сигнала:

, Гц.

Кодирование КАИМ сигнала при ИКМ может осуществляться различными методами. Наибольшее распространение получил метод поразрядного взвешивания, аналогичный процессу взвешивания тяжести при помощи набора разновесков на чашечных весах.

Кодер взвешивающего типа производит операции квантования и кодирования. При квантовании используется усечение, т.е. «округление» в сторону меньшего значения. В этом случае шум квантования лежит в диапазоне 0…Δ, его среднее значение равно Δ/2, а дисперсия составляет Δ²/2, как и в случае округления.

Е

I_c I_эт

Рисунок 23.3 – Функциональная схема кодера взвешивающего типа.

Компаратор К сравнивает амплитуды импульсов токов кодируемого и эталонного сигналов: если , то на выходе компаратора формируется «0»;

если - «1».

Логическое устройство ЛУ служит для управления работой ключей К₁, …, К₈.

Преобразователь кода ПК преобразует параллельный код в последовательный.

Генератор эталонных токов ГЭТ служит для формирования эталонных токов, которые могут принимать значения от 0 до 255Δ.

Перед началом работы на выходах ЛУ «0». В первый такт кодирования на первом выходе ЛУ формируется «1». Замыкается ключ К₁. ГЭТ формирует ток 128Δ. Компаратор производит сравнение токов на его входах. Результат сравнения сохраняет («0» на выходе К) или отменяет («1» на выходе К) «1» на первом выходе ЛУ. Во втором такте кодирования на втором выходе ЛУ формируется «1», замыкая ключ К₂. ГЭТ формирует ток (128+64)Δ при «0» на выходе К в предшествующем такте, или 64Δ при «1» на выходе К в предшествующем такте. Далее производится операция сравнения и процесс повторяется. Кодирование завершается за восемь тактов. На каждом такте ПК считывает кодовую комбинацию, сформированную на выходах ЛУ, и осуществляет выдачу ее разрядов на выход кодера.

24 КОДИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ С ПРЕДСКАЗАНИЕМ

Дата добавления: 2014-10-31