Сандық компаратор

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

СӨЖ

Тақырыбы: Сандық компаратор

Орындаған: Мубараков М.

Тексерген: Адылканова А. Ж.

2015

Жоспары:

1. Аналогты-сандық түрлендіргіштер әдісі.

2. АСТ жіктемелері.

3. САТ негізгі параметрлері.

Аналогты-сандық түрлендіру әдістері

Аналогты-сандық түрлендіргіш - үзіліссіз өзгеретін аналогты шаманы сандық кодқа автоматты түрде түрлендіруді жүзеге асыратын құрылғы. Аналогты-сандық түрлендіру процесі жалпы жағдайда кванттау және кодтау процедурасынан тұрады. Кванттау кезінде үзіліссіз шама оның көптеген мәнінің тізбектеріне жіктеледі.

ПАСТ көмегі арқылы сигналдарды аналогты-сандық түрлендіру процедурасы, берілген функцияны сипаттайтын кейбір тіркелген уақыт моменттеріне жататын {U(t _n ) }, n=0, 1, 2. . сандар тізбегіндегі U(t) үзіліссіз функциясы түрінде болады, көптеген жағдайларда бұл процедураны екі өздік операцияға жіктеуге болады.

Олардың біріншісі дискретизация деп аталады және U(t) үзіліссіз функциясын {U(t _n ) }, үзіліссіз тізбектерге түрлендіруден тұрады, екіншісі кванттау деп аталады және үзіліссіз тізбектерді дискретті {U ^{^} (t _n ) } тізбектерге түрлендіруден тұрады.

Аналогты-сандық түрлендіру кезінде өзіне лайықты орын анықталмағандықты кванттау алады, ол кіші разрядтың салмағымен байланысты.

АСТ жіктемелері

Қазіргі уақытта көптеген АСТ түрлерінің арасында ең болашағы бар микроэлектроникалық орындаудағы сызықсыздар болып табылады. Олардың жіктемелеріндн бірнеше тәсілдер бар болады. Бір жағдайларда АСТ-ды АСТ шығыстық разрядтарында кодтарды анықтау процесін уақытпен бағдарлау бойынша жіктейді, басқасында - түрлендіру сұлбасындағы кері байланыс тізбектерінің бар болуы бойынша, үшіншіден- аналогтық-сандық түрлендіргіштер тәсілі бойынша және т. с. с. АСТ жіктемелері түрлендіру тәсілі бойынша АСТ жіктеу ақпараттылықпен қамтамасыз етеді. Бірақ және ол апаратураның күрделі элементтері тәрізді микроэлектронды АСТ толық сипаттауға мүмкіндік бермейді. Сондықтан қазіргі заманғы микроэлектронды АСТ кем дегенде екі белгімен бөлуге болады: түрлендіру түріне және функциялау ерекшеліктеріне байланысты.

Тізбектей жалғанған АСТ кіріс сигналы сандық қатарларға бөлінеді, олар кейінннен саналады немесе бастапқы мәнмен салыстырылады. Кіріс сигналының түрленуіне байланысты тізбекті АСТ-ларды санау және салыстыру түрлендіргішіне бөледі. Тізбекті санау АСТ жинақтау және циклді түрлендіргіштерге бөледі. Жинақтау түрлендіргіштерінде кіріс сигналының өзгеру қосындысы жүреді. Өткен сигналдың мәні сан мәні ретінде сақтаушы құрылғыда сақталады, ал оның бірлік түрлену ретімен, түрлендіргіштің рұқсат етілген санына тең, ол бір санға өседі. Салыстырмалы жайлылығына және аз уақытты түрленуіне қарамастан мұндай АСТ кемшіліктері бар. Оның ең негізгісі- көп каналды жұмыс режимінде және бірлік жоғалу немесе айналу түрленуі кезінде системалық қатенің пайда болуы.

Циклдік АСТ-да кіріс сигналы белгілі бір уақыт қиындысы аралығында (циклдің) өлшеу және қорытынды жасайды.

Белгілі уақыт бөлігіндегі және жиілігіндегі циклді АСТ белгілі. Бірінші жағдайда кіріс сигналының уақыт бірлігі мен уақыт аралығындағы түрленуі сандықлы код арқылы жүреді.

Бастау алатын импульс уақыт интервалының бастауын санайды және вентильді элементті ашады, ал ол арқылы санағышқа иппульсті генератордан импульс түседі.

Санағышқа тіркелген импульстер саны шығыс сигналына тең болады.

Бұл АСТ кешілігі, аз уақытты сигналдар кезінде әрбір элементтен түрлендіру кезінде қателіктер болады. Циклді АСТ аралықты жиілікті түрлендіргіштер кіріс сигналын қажетті жиілікті сигналға тізбектей түрлендіреді, ал содан кейін белгілі уақыт аралықта саналып, тік бұрышты сигналға түрленеді. Бұл кемшіліктер түрленудің дәлдігі пайдаланылатын айнымалы жиілікті генератордың сапасына, жұмыс жылдамдығына және санағыш жадының жад көлеміне байланысты.

Циклді аралықсыз АСТ түрлендіргіші кернеудің түрлендірілуімен сипатталады-жиілік бір ырғақты интегралдау принципі бойынша сипатталады.

Мұндай түрлендіргіштердің шығыс импульсінің қайталау жиілігі кіріс сигналына тура пропорционал.

Мұндай түрлендіргіштің негізгі кемшілігі-түрлендірудің статикалық қателігі интегралданатын элементтің өлшемдеріне тәуелді.

Интегралдайтын түрлендіргіштердің ең көп тарағаны, ол n-ырғақты және дискретті қайтарма байланысты циклді АСТ.

n-ырғақты АСТ жұмысының негізі берілген уақыт аралығымен анықталатын, берілген төменгі және үздіксіз (айнымалы) жоғары шекті интералдау мәнімен анықталатын негізде болады.

Екі ырғақты интегралдаушы циклді түрлендіргіштерді үш түрге бөлінеді: белгілі уақыт аралықта кіріс сигналын интегралдаушы, кіріс сигналының мәнін тез арада интегралдаушы, кіріс сигналын берілген мәнге дейін интегралдаушы.

Дискретті кері байланысты интегралдаушы АСТ жұмыс ерекшелігі, ол бір уақытта кіріс сигналы мен генератордың импульстерін санауын түрлендіру циклі уақытында байланыстыру. Интегратор кірісінде арнайы құрылғымен басқарылатын қосу үрдісі немесе негіз токтары алып тастау, ол интегратордың шығыс кернеуін негіз санға теңейді.

Санағыштағы импульстер саны кіріс сигналына пропорционал және уақыт бірлігімен анықталады, конденсатордағы зарядты интегратордағы негіз токтармен теңейді.

Мұндай АСТ түрлену дәлдігі дрейфтың ырғықты жиілігіне байланысты емес, түрлену циклінің өзгерісі интегратордың динамикалық диапазонының өзгеруіне қатысты емес.

Тізбектей түрлендіргіш салыстырулары кіріс және басты сигналдарды салыстырады; салыстыру сигналдардың теңдесуіне дейін жүреді, салыстырмалы АСТ-ды керіс байланыстағы тізбексіз (ЦОС) және барлық сызбаны қамтитын түрлендіргіш ЦОС.

ЦОС-сыз АСТ салыстыру (конвейерді түрде) салыстыру санымен және күшейткіш 2n-ді күрделі сызбалардан тұрады, онда n - шығыс кодының разрядтар саны.

Сигнал бірінші компаратордың кірісіне беріледі, ол шығыс кодының жоғары разрядына сәйкес.

Сигналдар айырымы күшейткішке күшейкіш коэфициентімен түседі, ол 2 тең, кейін келесі компаратордың кірісіне барады. Солай түрлену қайталанады. Сәйкес разрядтағы салыстырудың шығыс кодының санына байланысты нөл немесе бір пайда болады.

ЦОС-сыз түрлендіргіштердің кемшілігі, ол әрбір каскадты салыстырулардың күшейткіш коэфициентінің дәлдігіне жүйелі түрде байланысты.

Артықшылығы, параллельді формада шығыс сигналын санап отыруы.

ЦОС бар АСТ-лар өлшеу дәлдігі жоғарылығымен ерекшеленеді. Оларды разрядтың салмағын ескеретін және бірлік түрленетін жалпылаушы түрлерге бөледі.

Разрядтың салмағын ескеретін түрлендіргіштердің ішінді тізбектей жақындатылған сандық-аналогты ЦОС-дағы түрлендіргіштер және санағыш-бақылаушы құрылғылар кең тараған.

Кіріс сигналының негіз сигналмен салыстыруы жоғары разрядтағы шығыс кодымен байланысты.

Қалған қалдық сигнал келесі негіз сигналмен салыстырылады.

n-разрядты түрленудің n ырғақта түрленуі жоғары жылдамдықты жұмысты береді. Бұл АСТ кемшілігі, түрлену қателігі ЦОС-тағы САТ - тың қателігіне және салыстыру құрылғысының сезімталдығына байланысты.

Бақылау типті түрлендіргіштер АСТ-ларды ЦОС-мен көрсетеді, оларда бірлік түрленулердің жалпыламасы жүреді, басқару есебінде реверсивті санағыштар пайдаланылады. Кіріс және негіз сигналдарын салыстыру нәтижесеінен АСТ-дағы ЦОС-тың кірісінде санағыш кодты өзгертеді.

АСТ-ның екі режимде жұмыс істеуі мүмкін-циклдік және жинақтаушы. Ақырғысы тез жылдамдықты, бірақ көп көлемдегі санағыштарды керек етеді.

Параллельді АСТ-лармен сәйкестігі, оларда түрленген сигнал бірнеше параллель жалғанған компараторларға бірдей өтеді. Сандық кодтарды алу үшін компараторлар шығысында параллельді шығысты кодтау құрылғы орнатылады.

Бұл АСТ жұмыс әрекеті тез, бірақ оларды құрастыруға көп элемент керек, ол көп разрядты түрлендіргіштерді жасауда қиындақ келтіреді.

Тізбектей-параллельді АСТ-да параллельді және тізбектей түрленулер әдісі біріктірілген.

Тізбектей және параллельді АСТ-ларды тұрақты және айнымалы кірісі бар түрлендіргіштерге бөледі.

Бірінші жағдайда екі және одан көп параллель АСТ тізбектей уақытқа қатысты жұмыс жасайды.

Бірінші АСТ n жоғары разрядты шығыс сигналдары өндіріледі. АСТ шығысында сандық информация САТ кірісіне түседі, түрлену нәтижесі кіріс сигналымен салыстырылады.

Шыққан қалдық сан басқа АСТ кірісіне түседі, онда m кіші разрядты шығыс сигналдары алынады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.