Разработка аналогово-цифрового преобразователя - Курсовая работа

Минобрнауки России Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НИТУ МИСИС» Выполнил Кузнецов С.Д.Аналого-цифровые преобразователи (ADC - Analog to Digital Converter) - это устройства, предназначенные для преобразования аналоговых сигналов в цифровые. Для преобразования аналогового сигнала в цифровой необходимо осуществить 3 операции: дискретизацию, квантование и кодирование. Дискретизация представляет собой преобразование непрерывного (аналогового) сигнала x(t) в последовательность отдельных его значений х(ti), соответствующих некоторым фиксированным моментам времени ti. К ним относятся: более высокая помехоустойчивость передачи сигналов за счет применения помехоустойчивых кодов, удобство воспроизведения сигналов, удобство сочетания их с дискретными системами обратной информации и др. При квантовании по уровню и времени в дискретные моменты времени t0, t1 t2 … мгновенные значения непрерывного сигнала заменяются ближайшими разрешенными дискретными уровнями 1,2,3,… При равномерном квантовании (см. рис.1) диапазон измерения непрерывного сигнала х(t) от xmin по хмах разбивается на N - 1 равных частей (N - число уровней квантования), т.е. шаг квантования ?х получается постоянным.При создании систем телеизмерения часто требуется разработать передающее устройство, обеспечивающее передачу непрерывного измеряемого параметра в пределах от xmin до хмах с заданной относительной погрешностью квантования ?0.При двоично-десятичном кодировании аналогично двоично-десятичной системе исчисления каждая цифра десятичного числа представляется четырехразрядным двоичным числом. Существует несколько наиболее важных типов двоично-десятичных кодов, в которых для представления цифр 0,1,2,…9 десятичного числа используются 10 различных четырехразрядных двоичных чисел из 16 (9,10). В системах ТИ нашел широкое распространение двоично-десятичный код типа 8421, где каждая цифра десятичного числа представляется соответствующим четырехразрядным двоичным числом. При двоично-десятичном коде число элементов каждой комбинации n = 4n’ и общее число комбинаций будет определяться выражением Число элементов каждой комбинации двоично-десятичного кода определяется по выражению n = 4Log10NСогласно заданию в передающем устройстве применяется временной метод разделения элементов кодированного телеизмерительного сигнала. При этом элемент «0» комбинации можно представлять, например, прямоугольным импульсом с нулевой (ОВ) амплитудой, а элемент «1» - прямоугольным импульсом. Минимальную допустимую длительность элементов (импульсов) кодовой комбинации определим из условия В качестве синхронизирующего элемента (импульса) телеизмерительного сигнала используем прямоугольный импульс с амплитудой и длительностью.В преобразователях времяимпульсного типа преобразование проводится условно в два этапа: не первом этапе происходит преобразование входного напряжения в пропорциональный ему временной интервал, на втором этапе происходит преобразование временного интервала в код. Реализация первого этапа, может производиться различными методами, среди которых наибольшее распространение получили методы сравнения с пилообразным и ступенчатым напряжение. При этом каждый кодированный сигнал телеизмерения имеет вид, показанный на рис.2. При тактовом импульсе ГТИ, на выходе ИЭН возникает эталонное напряжение Uэi-1, пропорциональное весу старшего разряда ИЭН (Uэi-1 = 2i-1 U0). В качестве схемы сравнения СС можно использовать элементы элементы Т-203 (рис.5,а) из серии «Логика Т», субблок НО-1 (рис.5,б) из серии «Спектр», интегральные микросхемы на элементах КІУТ221 (рис.5,в) или на элементах КІУТ401А (рис.6).

Содержание цифровой сигнал кодированный дискретизация

Введение

1. Определение числа уровней и шага квантования измеряемого параметра

2. Выбор кода и его параметров

3. Выбор параметров кодированного сигнала телеизмерения

4. Разработка предающего устройства системы ТИ с преобразователем поразрядного кодирования

Список литературы