10-Ma’ruza.
AVR mikrokontrollerlarini tashqi qurilmalar bilan ishlashi.
Analog rakamli uzgartirgich (ARU) kuyidagi strukturaviy sxema asosida kuriladi
ARUda birinchi jaraen signalni diskretlash . Diskretlash intervali
Fm- maksimal chastota Ikkinchi jaraen kvantlash , satx buyicha kvantlashda kvantlash oraligi kuyidagicha olinadi. L-kvant satxlar soni n=log2L-kvantlar soni Uchinchi jaraen kodlash. Masalan kuyidagicha kodlanish mumkin.
0 000
1 001
2 010
ARU uchun vakt diagrammalarini kurib chikamiz.
Kvantlash jaraenidan kurinib turibdiki oniy kiymatlar uchun olingan satxlarda xatoliklarga yul kuyiladi. Bu xatolik kuyidagi formula yerdamida aniklanadi.
Kvantlash xatoligini butunlay yukotib bulmaydi , uni fakat kamaytirish mumkin . Kamaytirish usullaridan biri kvantlash oraligi Δb ni kamaytirish mumkin, lekin bu usul IKM signallarda kodlarning razryadlar sonini oshiradi. Natijada IKM kengayadi. Kupgina xollarda kvantlash xatoligini yukotish maksadida nochizikli kvantlash amalga oshiriladi. Bunda signal oldin kompressor yerdamida sikiladi, keyin teng kadamli kvantlanib kabul kilish tomonida ekspander yerdamida kengaytiriladi.
Analog – raqam o‘zgartirgichlar. Raqam – analog o‘zgartirgichlar. Kenglik – impuls modulyatorlari. Xarakatni boshqarishni raqamli texnologiyasi.
Analog – raqam o‘zgartirgichlar (ARO‘, Analog-to-digital converter, ADC, Analogo-sifravoy preobrazovatel ASP) - bu analog signalni diskret kodga o‘zgartiruvchi elektron qurilma. ARO‘ kuchlanishni ikkilik sistemasidagi raqamli kodga o‘zgartiradi. ARO‘ razryadlar soni bilan harakterlanadi. Razryad – bu qurilma chiqishida uzatishi mumkin bo‘lgan diskret qiymatlar miqdoridir. ARO‘ning imkoniyati – bu uning o‘zgartirish chastotasidir. Chastota sekundiga sanoq miqdori bilan o‘lchanadi va ARO‘ning tezlik harakteristikasini belgilaydi. Razryad bitlarda o‘lchanadi.Zamonaviy ARO‘lar 24 bitli ham bo‘lishi mumkin.
Umuman olganda elektr o‘zgartirgichlarning struktura sxemasi quyidagicha (rasm 11.1) ko‘rinishida bo‘ladi. Mikrokontroller faqat raqamli signal bilan ishlay oladi. Shuning uchun ham kelayotgan signal ARO‘ yordamida raqamli signalga aylantiriladi. Ma’lumotlar qayta ishlanib bo‘lingandan keyin raqamli signal qaytadan analog signalga aylantiriladi.Chunki tashqi qurilmalar (masalan elektromotor) analog signal bilan ishlaydi. Raqamli signalni qaytadan analog signalga aylantirish uchun raqam – analog o‘zgartirgich (rasm 5.1) ishlatiladi.
Rasm 5.1 o‘zgartirgichlarning umumiy sxemasi
Rasm 5.2 +5, -5 amplitudali o‘zgaruvchan tokning sinusoidal signali
ARO‘ning ishlash prinsipi quyidagicha: ARO‘ kelayotgan analog signalni (rasm 5.2) ARO‘ yordamida teng vaqtlarda o‘lchanadi. Bir sekund ichida raqamlashtirilgan qiymatlar soni (diskretlash chastotasi) analog signal spektridagi maksimal chastotalarning ikki barobariga teng bo‘lishi kerak (Kotel’nikov teoremasi). Analog signalning bir zumda o‘lchangan qiymati avvaldan aniqlangan qiymatlar to‘plamidagi qiymatgacha yahlitlanadi. Bu jarayon kvantlash jarayoni deb ataladi. Signal sathi doimo ikkiga karrali qilib olinadi. Masalan, 23 = 8, 24 = 16, 25 = 32, 26 = 64 vah.o. sathraqami 3, 4, 5, 6 va h.o. bitlar orqali tasvirlanadi.
Rasm 5.3 ARO‘ning ish prinsipi
Natijada modulyator chiqishida 0 va1 dan iborat bitlar to‘plami vujudga keladi. Signal ko‘rinishi quyidagicha bo‘ladi:
Rasm 5.4 o‘zgarmas tok impulslari
|
