Активный двухполупериодный выпрямитель - Курсовая работа

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) являются устройствами, которые принимают входные аналоговые сигналы и генерируют соответствующие им цифровые сигналы, пригодные для обработки микропроцессорами и другими цифровыми устройствами. Принципиально не исключена возможность непосредственного преобразования различных физических величин в цифровую форму, однако эту задачу удается решить лишь в редких случаях изза сложности таких преобразователей. Поэтому в настоящее время наиболее рациональным признается способ преобразования различных по физической природе величин сначала в функционально связанные с ними электрические, а затем уже с помощью преобразователей напряжение-код - в цифровые. Именно эти преобразователи имеют обычно в виду, когда говорят об АЦП. Преобразователь, построенный на основе этого метода, называемый в литературе также АЦП с поразрядным уравновешиванием, является наиболее распространенным вариантом последовательных АЦП.Расчет верхней частоты эффективного спектра сигнала проводится с учетом того, что для исключения потери информации о сигнале необходимо, чтобы проектируемое устройство обеспечивало передачу не менее 95% спектральной мощности входного сигнала. Площадь, ограниченная спектром сигнала может быть рассчитана интегрированием составляющих, площадь получится в относительных единицах. Зная площадь энергетически значимой части спектра можно найти верхнюю частоту спектра сигнала. Зная площадь энергетически значимой части спектра можно найти верхнюю частоту спектра сигнала. поэтому, верхняя частота лежит в диапазоне частот от 100КГЦ до 400КГЦ. Откуда находим, что Частота дискретизации по теореме Котельникова: Академик В.А.Котельников в 1933г. в работе «О пропускной способности эфира и проволоки в электросвязи» впервые опубликовал один из вариантов своей теоремы, обосновав впервые теоретически, как должен назначаться интервал дискретизации Dt: Любая непрерывная функция x(t) с ограниченным спектром частот от нуля до fв может быть полностью определена своими дискретными значениями (отсчетами), взятыми через интервалы времениВыбираем инвертирующую схему включения входного повторителя с единичным коэффициентом усиления (рис.6). В качестве DA1 применяем ОУ К140УД26А (широкополосный прецизионный операционный усилитель со сверхнизким значением входного напряжения шума, высоким коэффициентом усиления напряжения). По данной схеме включения входное сопротивление задается сопротивлением R1. , выбираем резисторы R1 и R2 типа С2-29В-0,25-7,06 МОМ ± 0,05 % (из ряда Е192). Его значение выбирают таким, чтобы эквивалентные сопротивления, подключенные к входам ОУ, были одинаковы.Фильтр низких частот (ФНЧ) должен обеспечивать достаточное подавление характеристики на частотах, превышающих частоту Найквиста. На рис.5 показана АЧХ реального ФНЧ, где , а - частота Найквиста. Рассчитаем затухание при частоте Найквиста затухание при частоте среза Для фильтра Баттерворта с минимальный порядок можно определить по формуле [4] Выбираем фильтр Баттерворта, построенного по структуре Sallen-Key (рис.6).Схема, показанная на рис.10, позволяет получать на выходе положительное напряжение, равное абсолютной величине входного сигнала; она представляет собой двухполупериодный выпрямитель. Как обычно, операционные усилители с цепью обратной связи устраняют влияние падения напряжения на диодах, характерное для пассивного выпрямителя.Аналого-цифровое преобразование производится по методу двоично-взвешенного преобразования. 8) реализуется на РПП (регистр последовательных приближений), ЦАП (цифроаналоговый преобразователь) и компараторе. Выбираем регистр последовательных приближений DM54LS502 (рис. Принцип работы: на вход СР подаются тактовые импульсы частотой 32МГЦ, при подаче на вход S напряжения низкого уровня происходит сброс выходного значения РПП, и начинается новый счет; выход СС сигнализирует о завершении преобразования. Можно реализовать ручной запуск АЦП, для этого на вход S подается кратковременный сигнал низкого уровня, после которого запускается РПП и по окончанию счета останавливается.Необходимость в УВХ возникает при решении задач минимизации динамических погрешностей аналого-цифровых преобразователей. Установка устройства выборки - хранения на вход АЦП будет сохранять отсчет постоянным в течение всего времени преобразования и поможет избежать апертурой погрешности.Устройство управления является «ядром» схемы, оно управляет всеми компонентами, а также обеспечивает переключение режимов. В данной схеме в качестве устройства управления применен микроконтроллер PIC18F4455(рис.12). Такое решение позволяет сделать систему гибкой, уменьшить энергопотребление и количество корпусов микросхем. Управление всеми микросхемами, выбор режимов и тактирование определяются программой микроконтроллера.Погрешности в зависимости от возникновения разделяются на: 1. Основной погрешностью средства измерения называют погрешность в условиях, принятых за нормальные для данного средства. Аддитивные (абсолютные) погрешности не зависят от измеряемой в