Классификация цифровых приборов. Модели цифровых сигналов. Методы амплитудной, фазовой и частотной модуляции. Методика измерения характеристики преобразования АЦП. Синтез структурной, функциональной и принципиальной схемы генератора тестовых сигналов.
Аннотация к работе
К основным преимуществам обработки дискретной информации следует отнести высокую точность, большое быстродействие и хорошую помехозащищенность, в чем немалую роль сыграл опыт разработки средств цифровой вычислительной техники. Последнее относится не только к результатам, полученным на выходе цифровых приборов, но и ко многим узлам собственно аналого-цифровых преобразователей (АЦП), представляющих типичные элементы и устройства ПК. Следует отметить также и то, что в настоящее время в связи со снижением стоимости элементов и узлов цифровой и вычислительной техники наметилась тенденция еще более широкого введения этих элементов в состав измерительных устройств с цифровым выходом, вплоть до применения процессоров, устройств отображения и т.п. Современные цифровые приборы отличаются большой степенью автоматизации измерительного процесса, высоким быстродействием и удобством передачи результатов измерения на расстоянии, что особенно важно при непосредственной передаче информации в ПК, работающие в режиме реального масштаба времени, например, в системе автоматического управления технологическим процессом. Среди измерительных генераторов различают генераторы гармонических и импульсных сигналов, сигналов специальной формы, т.е. формы, отличающейся от прямоугольной (пилообразной, трапецеидальной, треугольной и т.п.), качающейся частоты и ряд других.Если нет необходимости в визуальном контроле результатов измерения, АЦП применяют как самостоятельное устройство, обеспечивающее на своем выходе выдачу результатов измерения в коде, удобном для ввода в ПК. В этом же узле осуществляется, как это требуется в некоторых типах АЦП, предварительная дискретизация по времени, при которой с помощью специальных схем выборки непрерывный сигнал превращается в последовательность импульсов, величина которых соответствует уровню непрерывного сигнала в определенные моменты времени. Основную функцию АЦП выполняет преобразователь аналог-код; поэтому в качестве первого классификационного признака выбран способ формирования разрядов в процессе преобразования аналоговой величины в код. Единичный код (здесь имеется в виду та модификация единичного кода, когда число представляется пакетом единиц, изолированных паузами) применяют в таких широко распространенных АЦП с временным разделением разрядов, как время-импульсный (где с помощью последовательности счетных импульсов измеряется временной интервал) или частотно-импульсный (где аналоговая величина - частота, представленный последовательностью импульсов - преобразуется в число при прохождении на счетчик в течение калиброванного временного интервала). Если единичный код применяют в АЦП с пространственным разделением разрядов, то во всех каналах имеются независимые образцовые напряжения, отличающиеся друг от друга на один квант, отработка всего кода осуществляется без распространения от разряда к разряду.Если генераторы сигналов обладают возможностью точной установки и регулировки в широких пределах выходных параметров, а также высокой стабильностью во времени и при воздействии внешних дестабилизирующих факторов, их относят к измерительным генераторам. Среди измерительных генераторов различают генераторы гармонических и импульсных сигналов, сигналов специальной формы, т.е. формы, отличающейся от прямоугольной (пилообразной, трапецеидальной, треугольной и т.п.), качающейся частоты и ряд других. Наряду с измерительными генераторами, генераторы сигналов как отдельные функциональные узлы используются в схемотехнике радиопередающих и приемных устройств, в аппаратуре вычислительной, медицинской, бытовой техники, в устройствах автоматики, телемеханики и многих других областях. Такое многообразие сфер применения обусловило необходимость создания универсальных источников сигналов, т.е. сигналов не только синусоидальной, но и ряда других форм: меандра, треугольной и т.п. Однако многофункциональность предусматривает и необходимость наличия достаточно большого количества элементов регулировки и управления генератором, что значительно усложняет его эксплуатацию.Он вырабатывает сигналы равномерно светящегося поля, крестовидной фигуры, а также в двух режимах (густо и редко) сигналы вертикальных и горизонтальных линий и полос, сетчатого, точечного и шахматного полей. В предлагаемой схеме все расчеты выполнены в соответствии со стандартом на вещательное телевидение, поэтому регулировки с помощью этого прибора (центровка растра, установка линейности, горизонтального размера) идентичны настройке по УЭИТ, а отсутствие подборочных элементов обеспечивает нормальную работу генератора после его сборки без сложной наладки, что немаловажно для радиомехаников телеателье и особенно для сельских радиолюбителей. Он состоит из задающего опорного кварцевого генератора КГ, делителя частоты ДЧ, узлов формирования сигналов "горизонтальные линии" - ФГ и "вертикальные линии" - ФВ и "сетчатое поле" - СП, строчных УС и кадровых УК синхроимпульсов и узла формирования полного телевизионного сигнала УПТС. Для п