Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Активные масштабные преобразователи




АМП всегда имеют внешний источник питания (на то они и активные). Классическими представителями таких преобразователей является усилитель.

У
На вход подается

сигнал: постоянный, U1 вход выход U2

переменный, импульсный,

и с различной частотой.

Коэффициент усиления

Но бывает и такое, что коэффициент равен единице, но тогда, разумеется, никакого усиления нет, а усилитель применяется для согласования сигнала по уровню.

Работает усилитель на постоянном сигнале, переменном и импульсном.

Идеальный усилитель

UВЫХ Нет искажений

Зависимость

UВЫХ = f(UВХ) КУС = const

0 UВХ

КУС

Зависимость Усиливает одинаково на любой

КУС = f() частоте.

0

В жизни все не так хорошо как в идеале.

Реальный усилитель

UВЫХ Насыщение

На переменном сигнале

КУС - const

Зависимость UВХ. ГРАН. UВХ

UВЫХ = f(UВХ)

UВЫХ Насыщение

КУС - const На постоянном сигнале

UДРЕЙФА

UВХ. ГРАН. UВХ

Напряжение дрейфа зависит от напряжения питания, от температуры и от времени и, вообще-то, может достигать сотен микровольт.

 

Зависимость КУС

КУС = f() 0,707 AMAX Широкополосный

(лучше даже 0,9 AMAX) AMAX усилитель

 

полоса

неискажения

 


KУС

0,9 AMAX Узкополосный

усилитель

f

полоса пропускания = 2*Δ*f0

Причём

Где f0 – частота настройки усилителя

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП)

 

В задачах преобразования сигналов измерительной информации часто возникает необходимость представления непрерывных сигналов дискретными и восстановления непрерывного сигнала по его дискретным значениям. При этом непрерывный сигнал y(t) представляется совокупностью дискретных значений y(t1), y(t2), y(t3), …, по которым с помощью некоторого способа восстановления может быть получена оценка y*(t) исходного сигнала y(t).

Процесс преобразования y(t) в y(t1), y(t2), y(t3), …, y(tn) называется дискретизацией непрерывного сигнала. Наиболее часто применяется так называемая равномерная дискретизация, при которой интервал между соседними отсчётами – шаг дискретизации h = ti+1 - ti остаётся постоянным.

Процесс дискретизации сигнала сегодня проводится с помощью АЦП – аналого-цифровых преобразователей:

АЦП


А Д (Ц)

Непрерывная Дискретная (цифровая)

В основу преобразования непрерывной величины в дискретную положено квантование по уровню.

 

A функция

4 Уровни

3 квантования

h = const - шаг 2

квантования 1

t

 

Эти уровни нумеруются с нуля, причём уровень с номером нуль – это уровень оси абсцисс. На каждом уровне все значения равны (т.к. уровни - это параллельные линии). Значит, если мы хотим узнать, что происходит на уровне N, используем формулу

 

где h – шаг квантования, N – номер уровня.

Далее, строим так называемую квантовую функцию, то есть непрерывную функцию заменяем квантованной. Вот так:

A

Квантованная функция

Аналоговая функция


 

 

t

0 t1 t2 t3

Ошибка, то есть разность между аналоговой и квантованной функцией существует и равна шагу квантования.

 

Для красных чернил

Для синих чернил

Обратите внимание на минус в погрешности для красночернильного графика и на плюс в погрешности для синего графика.

Погрешность можно уменьшить аж до полушага квантования, если провести квантованную функцию по центру тяжести аналоговой функции.

Красные чернила 1h 2h 3h X

h Уменьшаем погрешность

ΔXДИСКР ΔXДИСКР

Синие чернила ΔXДИСКР h/2 X

h X

1h 2h 3h

Чтобы уменьшить погрешность надо уменьшать шаг квантования или увеличивать число уровней квантования (а лучше и то и другое вместе).

Пример

0 ÷ 99,9 В

Оптимально выбираем Шаг в 0,1 В и Число уровней в 1000 штук.

Техническая реализация АЦП заключается в следующем. АЦП строится на методе сравнения, где сравнивается непрерывная величина с образцовой величиной, построенной определённым образом, так чтобы образцовая величина менялась дискретно.

Существуют три метода построения АЦП:

1. Метод последовательного счёта

2. Метод сравнения – вычитания

3. Метод считывания U

Метод считывания X4

X3 UX

X2

h = 1В X1

tИ t

 

При этом методе происходит одновременное сравнение измеряемой величины X с известными величинами X1, X2, X3, …, значения которых равны уровням квантования. Известная величина, равная измеряемой Xi = X(tИ), даёт номер отождествляемого уровня квантования, в соответствии с которым образуется код, то есть значение измеряемой величины.

Получаем, что напряжение UX = 3В

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 402; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.016 сек.