Разработка генератора аналоговых сигналов - Курсовая работа

В данном курсовом проекте будет описан принцип разработки генератора аналоговых сигналов. Цель данной работы состоит в том, что бы научиться распознавать аналоговые сигналы и разработать генератор аналоговых сигналов. Таким образом, в течение работы над курсовым проектом будут рассмотрены и описаны схемы: выходного узла генератора и управления для генератора аналоговых сигналов. Аналоговый сигнал - это сигнал , значения которого существуют и определяются в области непрерывного пространства, то есть в пространстве, которое не является дискретным . По этому принципу построить схему выходного узла генератора, в результате чего, генератор аналоговых сигналов будет включать в себя еще и управляемый аттенюатор.Аналоговый сигнал - сигнал , значения которого существуют и определяются в области непрерывного пространства, то есть в пространстве, которое не является дискретным . Аналоговые сигналы описываются непрерывными функциями времени , поэтому аналоговый сигнал иногда называют непрерывным сигналом. Аналоговым сигналам противопоставляются дискретные (квантованные , цифровые ). При этом имеются в виду не восстановленные аналоговые сигналы, полученные из дискретных сигналов системами восстановления типа цифроаналогового преобразователя (ЦАП ). Они позволяют не только получить сигналы разных стандартных и нестандартных форм, но и обеспечить высокую точность задания амплитуды и частоты сигнала, не достижимые в случае обычных аналоговых генераторов.В этом разделе курсового проекта будет описан принцип разработки генератора аналоговых сигналов рассчитанного на звуковой диапазон частот выходного сигнала 20 Гц ... Генератор должен формировать сигналы произвольной формы с амплитудой, задаваемой управляющим кодом, и работать в режимах автоматической (периодической) генерации и разовой генерации с остановкой генерации после окончания одного периода выходного сигнала. Выходной сигнал цифроаналогового преобразователя UЦАП представляет собой ступенчатую функцию, которую можно представить в виде суммы идеального («гладкого») аналогового сигнала UВЫХ и пилообразного сигнала помехи UПОМ (рисунок 1). Для сглаживания ступенек выходного сигнала цифроаналогового преобразователя и приближения его к идеальному сигналу UВЫХ можно применить простой аналоговый фильтр низкой частоты (ФНЧ), который должен существенно ослаблять сигнал помехи, но не ослаблять полезный выходной сигнал генератора. Гораздо удобнее сделать так, чтобы в памяти всегда хранились коды выборок сигнала с максимально возможной амплитудой, а выходной сигнал с цифроаналогового преобразователя ослаблялся управляемым аттенюатором в нужное количество раз.Перед началом работы в буфер заносится массив кодов выборок синтезируемого сигнала, а во время работы генератора адреса памяти опрашиваются в нужном темпе, и выходные коды памяти подаются на цифроаналоговый преобразователь, формирующий аналоговый сигнал UЦАП. Проблема состоит в выборе нужного объема памяти и в способе перебора адресов для обеспечения нужной частоты выходного сигнала.Например, если память имеет 1К адресов, то выходной сигнал при любой частоте будет задаваться с помощью 1024 точек, и он всегда будет иметь 1024 ступеньки. Основной его недостаток состоит в том, что частота сигнала помехи в данном случае прямо пропорциональна частоте выходного аналогового сигнала генератора (она больше частоты выходного сигнала во столько раз, сколько адресов имеет память). Например, при 1К адресов памяти частота сигнала помехи в 1024 раз больше частоты выходного сигнала, и при изменении частоты выходного сигнала в 1000 раз также в 1000 раз будет изменяться частота сигнала помехи. Например, если максимальная частота выходного аналогового сигнала генератора должна быть 20 КГЦ, а память имеет 1К адресов, то цифроаналоговый преобразователь должен успевать работать с частотой более 20 МГЦ. Главное достоинство данного подхода состоит в том, что сигнал помехи на выходе всегда имеет одну и ту же частоту, равную частоте задающего кварцевого генератора FГ, независимо от частоты выходного аналогового сигнала.Как уже отмечалось, частота выходного аналогового сигнала прямо пропорциональна управляющему коду накапливающего сумматора М. Например, если коду М = 1 будет соответствовать частота 20 Гц, то следующее разрешенное значение частоты будет равно 40 Гц (при М = 2). Выберем теперь величину тактовой частоты накапливающего сумматора (то есть частоты задающего кварцевого генератора). В качестве тактового сигнала она использует в режиме генерации сигнал с кварцевого генератора частотой 1 МГЦ (разрешающий сигнал «ген.»), а в режиме записи в память кодов выборок - строб записи в память «-зап.». На входы адреса памяти подаются сигналы 15 старших выходных разрядов накапливающего сумматора, а 5 младших разрядов накапливающего сумматора не используются.Прежде всего, надо обеспечить, чтобы цифроаналоговый преобразователь, формирующий выборки аналогового сигнала по кодам из памяти, выдавал как положительные, так и отрицательные сигналы, то есть был бип

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Цифровые генераторы аналоговых сигналов

1.1 Аналоговый сигнал: общие сведения

1.2 Цифровые генераторы аналоговых сигналов

2. Разработка генератора аналоговых сигналов

2.1 Цифровая генерация аналоговых сигналов

2.2 Проектирование цифровой части генератора

2.3 Методы перебора адресов

2.4 Накапливающий сумматор для генератора аналоговых сигналов

2.5 Память и цифроаналоговый преобразователь

Заключение

Список использованных источников

Приложение