Analogdan cifrlına ótkeriw algoritmı
Analogdan cifrlına ótkeriw algoritmı tómendegi basqıshlardı óz ishine aladı :
- vaqtning birpara diskret noqatlarında túp analog baha bahaların tańlaw, yaǵnıy. signaldı waqıtında diskretlashtirish;
- vaqtning birpara minutalarında alınǵan dáslepki analog baha bahaları izbe-izligin málim bahalarǵa pútinlew, yaǵnıy. dáreje boyınsha signaldı kvantlaw ;
- topilgan kvantlanǵan bahalardı birpara cifrlı kodlar menen almastırıw, yaǵnıy. signal kodlaw.
Analog signaldı cifrlına ótkeriw procesi 3-suwretde kórsetilgen.
3-rasm - Analog signaldı cifrlına aylandırıw
Ol ( t ) analog izbe-izligi berilgen. Onıń diskret ekvivalentin alıw ushın T D vaqt oralig'ida uning individual qiymatlarini tanlash kerak . ma`nis T D Dep ataladı úlgi alıw dáwiri, uyqas túrde, túp analog funksiya U (t) Ni diskret funksiyası menen almastırıw procesi U ( nT D ) - Úlgi alıw.
Nátiyjede payda bolǵan funksiya ele da tábiyaatan analog bolıp tabıladı, sebebi ol sheksiz kóp túrli bahalardı qabıllawı múmkin.
Ol ( nT D ) diskret funktsiyası dárejesi boyınsha kvantlaw operatsiyası onıń bahalarınıń sheksiz kompleksin kvantlaw dárejeleri dep atalatuǵın birpara chekli bahalar kompleksine Ol * n kartalawdan ibarat. Bul operatsiyanı orınlaw ushın diskret funksiyanıń pútkil dinamikalıq diapazonı Ol ( nT D ) málim dárejedegi N dárejelerine bólinedi hám hár bir baha Ol (nTD) bawırlas Ol * n dárejesine pútinlenedi. Eki qońsılas dáreje arasındaǵı parq kvantlaw basqıshı dep ataladı. h.
( N +1) -ne bahalardı hám hár bir diskret baha Ol * n ni sáwlelendira alatuǵın kodtı tańlaw kerek. birpara kodlarǵa sáykes keledi.
Bul algoritmdı analiz qilsak, transformaciya procesi úzliksiz funktsiyadan diskretga ótiwde dáslepki signal haqqındaǵı birpara maǵlıwmatlardıń joǵalıp ketiwi menen baylanıslılıǵın kóriw múmkin. Bunnan tısqarı, signaldı kvantlaw procesi transformaciyaǵa qanday da e i qátesinińni kiritedi, bul kvantlaw shawqımı dep ataladı. Bul qátelerdi saplastırıw ushın ADC dıń úlgi alıw chastotasın hám bıyt tereńligin asırıw kerek.
Operatsion kúsheytgishtiń (op-amp) suwreti suwretde kórsetilgen. 71. vx1-inverting, vx2 - inverting emes. Zamanagóy suwret suwretde kórsetilgen. 72. Operatsion kúsheytgishtiń suwretinde taǵı bir qansha shıǵıwlar sáwlelendiriliwi múmkin: quwat shıǵıwları, balanslaw shıǵıwı (op-amp shıǵıwında 0 ornatıw ), chastotalı juwaptı tuwrılaw shıǵıwları. Birpara op kúsheytgishlerde ońlaw pinlari bolmawi múmkin, sebebi olar ishki ońlawǵa iye. OU belgisi: KXXUDY. XXX - úsh cifrlı ceriya, Y - ceriyadagi islenbe. Júdá ataqlı OU: K 140 UD 7.
Zamanagóy operatsion kúsheytgishler keminde ush dáramat basqıshına iye.
Kirisiw differensial basqıshı
Onıń hasası eki tranzistorda kúshaytiruvchi sxema esaplanadı.
Kirisiw differensial basqıshınıń diagramması formada kórsetilgen. 75. I 0 ámeldegi derektiń ámelge asırılıwı suwretde kórsetilgen. 76. Transistorlarning tolıq identifikaciyası sebepli aǵıs I 0 tranzistorlardıń emitentlari ortasında teń bólistiriledi.
Uin=0 bolǵan jaǵdaydı kórip shıǵıń. Sebebi emitter aǵısları vT1 hám vT2 I 0 /2 ge teń, keyin kollektor aǵısları da I 0 /2 ge teń (biz kishi tayansh aǵısların itibarsız qaldıramiz). Óshiriw elementlerindegi kernew grafigi suwretde kórsetilgen. 77. Uout=Uout1 Uout2=0.
Uin 0 de grafik suwretde kórsetilgen. 78. Unamlı kirisiw kernewi tásirinde vT1 ashıladı, vT2 jabıladı. Uout= Uout1 Uout2 0 - teń salmaqlılıq buzılǵan.
Bunday differentsial kaskadning kemshilikleri:
1. Shıǵıw kernewi kollektorlar ortasında shiǵarıladı, yaǵnıy. baylanıspaǵan -
lekin ulıwma noqatqa.
2. Tómen aǵıs dárejesinde tómen kernew kusheytiwi I 0 hám sheklengen salıstırǵanda tómen kórsetkishler R k1 hám R k2.
Zamanagóy differensial kirgiziw basqıshı
Sxema suwretde kórsetilgen. 79. I 0 aǵıs dáregi menen vT1 hám vT2 birinshi sxemanı tákirarlaydı. vT3 hám vT4 qosılıp, tranzistor vT 1 emitentining ámeldegi isin dawamlawshıın payda etedi. Aǵıs 2 I b joqarı dáramatlarda 0. vT3 hám vT4 tranzistorlaridagi sxema " ámeldegi ayna" dep ataladı.
Ol kirisiw = 0 bolǵanda : I vT1 = I 0 /2, I vT2 = I 0 /2, I vT4 = I vT1 = I 0 /2. Sebebi Men vT 2 \ u003 d I vT 4, keyin men n \u003 d 0.
Ol kirisiwde 0: vT 1-ashıq, vT 2-jabıq, I vT 1 = I vT 3 = I vT 4 = I 0, I vT 2 = 0, sol sebepli men n = I n2 = I 0.
Ol kirisiwde 0: vT 1-jabıq, vT 2-ashıq, I vT 1 = I vT 3 = I vT 4 = 0, I vT 2 = I 0, sol sebepli men n = I n1 = I 0.
Bunday kaskadlarning basqa variantları bar. Úlken dáramat alıw ushın operatsion kúsheytgishler ádetde úsh basqıshlı ámelge asıriladı. Keyingi ekinshi basqısh aralıq basqısh dep ataladı.
Orta kaskad
Bunı ámelge asırıw múmkin:
a) birinshi kirgiziw basqıshı retinde;
b) ulıwma emitent menen;
c) ulıwma kollektor menen.
Shıǵıw basqıshı
Kóbinese, teris emitent isin dawamlawshıı hár túrlı túrdegi ótkezgishlik tranzistorlarında qollanıladı. Onıń sxeması suwretde kórsetilgen. 80.
1. Támiynat kernewi Ol PIT. NOM \u003 d 2 (5... 16, 5) v.
2. Tutınıw aǵımı I POT = (0, 15... 10 ) mA.
3. Dáramat K Ol =10 3 …10 5.
4. Sızıqlı kernew Ol CM \u003 d (0, 5... 20 ) mv. Bul Ol OUT = 0 bolıwı ushın op-ampning kiriwine qollanılıwı kerek bolǵan kernew.
5. Kirisiw aǵımı I I = (0, 1... 1000 ) nA.
6. Kirisiw aǵıslarınıń ayırmashılıǵı I I = (0, 05…500) nA.
7. Kirisiw empedansi R BH = 5 kOm... 50 Mohm.
8. Ulıwma rejim signalın susaytirish koefficiyenti K OS. SF = (60…100) dB.
9. Ulıwma rejim degi maksimal kernew Ol C F. MAX = (10... 30 ) v.
10. Maksimal differentsial kernew Ol DF. MAX = (5…30 ) v.
11. Maksimal shıǵıw kernewi Ol OUT. MAX = (10…12) v.
12. Minimal júk qarsılıgı R H. MIN = 2 kOm.
13. Birlik dáramat chastotası f 1 = (0, 5... 30 ) MGts.
14. Shıǵıw kernewiniń aylanıw tezligi v Ol = (0, 2... 500) v / ms.
OS klassifikaciyası
1. Ulıwma programma OS.
2. Názik op kúsheytgishler úlken K Ol (3 * 10 5 ), kishi Ol C M (0, 05 mv), úlken R BX (30 MŌ) ga iye.
3. Joqarı v Ol ga iye joqarı tezlikte isleytuǵın kúsheytgishler.
4. Tómen aǵıs tutınıwı menen mikro quwatlı op amperlar.
Turar jay ádetde baylaw shınjırlar menen isletiledi. Bul sxemalardan paydalanıw onıń járdeminde matematikalıq operatsiyalardı orınlawǵa múmkinshilik beredi:
algebraik jıyındı, integrasiya, differensiallash. Inversiya - bul belginiń ózgeriwi. Bul barlıq operatsiyalar menen bir waqıtta kirisiw signalı kúshaytırıladı.
Inverting jalǵanıwınıń ádetiy sxeması suwretde kórsetilgen. 81. Shıǵıw sxemasınıń ekvivalent sxeması formada kórsetilgen. 82.
Op kúsheytgishtiń qásiyetlerine tıykarlanıp, tómendegi teńlemelerdi jazıw múmkin:
Iin=Uin/Zin;
Ios=Iin;
Ios = Uout/Zos.
Bul teńlemelerge tıykarlanıp, biz tómendegilerdi alamız :
Uout/Zos=Uin/Zin;
Uout = Zos/Zin Uin;
Uout/Uin= Zos/Zin,
bul erda Zos / Zin \u003 d Ku - kontaktlarning tat basıwına alıp keliwi.
Eger bul bahalardıń hár biri belgilengenler etilse, Uout / Uin qatnası
Laplas konvertatsiyasında bolsa, kontaktlarning tat basıwına alıp ótiw funktsiyası dep ataladı.
Transfer funksiyası túsinigi basqarıw teoriyasınıń tiykarǵı túsiniklerinen biri bolıp tabıladı.
Integrator retinde teris kúsheytgishten paydalanıw
Sxema suwretde kórsetilgen. 83. Ol jaǵdayda: Zin = Rin; Zos=1/ p Cos. Keyin
Uout/Uin=1/ ( p Cos Rin) =1/pT hám,
Bul erda T hám = Cos Rin-integraciya turaqlısı.
Tolıq xarakteristika menen birdey baylanıslılıqlardı alıw
op-ampning eki ózgeshelikine tiykarlanadı :
i ın = ol ın / Rin;
i ın \ u003 d i oc.
Op-amp shıǵıw kernewi:
ol tısqarına \ u003 d -1 / C os i os dt \u003 d -1 / C os (ol ın / R ın ) dt \ u003 d -1 / (C os R ın ) u ın dt -1 / (p Cos R ın ) Ol ın.
Integratorning islew diagramması suwretde kórsetilgen. 84.
Differentsiatsiya sxeması
Sxema suwretde kórsetilgen. 85.
Zin=1/ p Sin; Zoc=Roc;
Uout/Uin=Ros/ (1/ pSin) = pSinRos=rTd,
bul jerde Td=SvxRos - differensiallanish turaqlısı.
Jumıstıń diagramması formada keltirilgen. 86, bul erda /2 - faza almasinuvi.
Shıǵıw signalınıń amplitudasi Td ga baylanıslı (Td qanshellilik úlken bolsa, amplituda sonshalıq úlken boladı ).
Juwmaq sxeması
Sxema suwretde kórsetilgen. 87. Baslanǵısh teńlemeler:
I1=Uin1/Rin1; I2=Uin2/Rin2; I3=Uin3/Rin3; Ios=I1+I2+I3; Uout=Ioc Roc.
Bul mannan
Uout= Uin1 Roc/Rin1 + Uin2 Roc/Rin2 + Uin3 Roc/Rin3.
Hár qanday muǵdardaǵı kiriwler bolıwı múmkin, kirisiw kernewleriniń belgileri óz basımshalıq menen.
Eger Cos Zos retinde isletilse, ol halda jıyındısı menen bir waqıtta
Ol integraciyanı da ámelge asıradı.
Ámelde, rezistorlar 1 kŌ, o'nlab kŌ ma`nisi menen ornatıladı.
Inverting bolmaǵan inklyuziya
Sxema suwretde kórsetilgen. 88. Basqa múmkin bolǵan súwret suwretde kórsetilgen. 89. Baslanǵısh teńlemeler:
I1=Ol / R1 de; I1=I oc ; I OS \ u003 d (Ol out -Ol ın ) / R OS.
Bul mannan
Uin/R1= (Uout-Uin) /Ros; Uin/R1+Uin/Ros=Uout/Ros.
Sonlıqtan,
Uout= (Ros/R1+1) Uin = (Ros+R1) /R1 Uin
yamasa
Ol tısqarına / Ol ın \u003 d ( R OS + R 1) / R 1.
Sızıqlı bolmaǵan elementlerden paydalanıw kirisiw hám shıǵıw kernewleri ortasındaǵı sızıqlı bolmaǵan munasábetti ámelge asırıw imkaniyatın beredi. Bul ádetde inverting gilti menen ámelge asıriladı. Inverting jalǵanıwında kirisiw hám shıǵıw kernewlerin baylanıstıratuǵın xarakteristikası formada kórsetilgen formaǵa iye. 90. Bunday halda, tg \u003 d Ros / Rin.
Shıǵıw kernewiniń oń bahalarisiz xarakteristikanı ámelge asıratuǵın sxema suwretde kórsetilgen. 91.
Shıǵıw kernewin málim dárejede sheklew suwretde kórsetilgen sxema járdeminde ámelge asırılıwı múmkin. 92.
1. Uin>0 menen:
eger Ol OS Ol vD1 +Ol ST2, keyin Uout \u003 d Ol OGR1 \u003 d Ol vD1 +Ol ST2,
bular. teris baylanıs máwsiminde kernew turaqlı boladı.
2. Uin<0 menen:
eger Ol OS Ol vD2 +Ol CT1 bo'lsa, ol halda Uout \u003 d Ol OGR2 \u003 d Ol vD2 +Ol CT1.
Ol CT1 Ol CT2 ge teń bolmaǵanda, Ol OGR1 sheklew dárejesi Ol OGR2 sheklew dárejesine teń bolmaydı. Uout mudamı teris baylanıs qarsılıgı daǵı kernew tómenlewine teń ekenligin unutpań.
|
