23489

296

Analiza działania układów A/C i C/A jako urządzeń znajdujących się na pograniczu dwu światów - analogowego i cyfrowego jest bardzo pouczająca, gdyż pokazuje, że cyfiyzacja jest swego rodzaju konwencją dotyczącą poziomu szczegółowości reprezentacji sygnału - podczas gdy elektronika jako taka jest jedna. Ostatecznie w układach cyfrowych wykorzystywane są generalnie takie same elementy jak w analogowych a jak to trafnie ujął B. Gilbert układy cyfrowe w istocie są układami analogowymi aczkolwiek pracują w małym lub większym przesterowaniu.

9.2. KWANTYZACJA, KODOWANIE I PRÓBKOWANIE SYGNAŁÓW

Przetwarzanie sygnału analogowego x(l) na sygnał cyfrowy polega przede wszystkim na dyskretyzacji jego wartości czyli kwantyzacji oraz kodowaniu wartości skwantowanej. Operacje te występują zawsze w przetwarzaniu A/C, nawet dla sygnałów stałych i wolnozmiennych. Dla sygnałów szybkozmiennych bardzo istotnym zagadnieniem staje się również operacja próbkowania, czyli dyskretyzacji sygnału w czasie, które niekoniecznie musi występować łącznie z dyskrctyzacją wartości sygnału (przykładem techniki operującej na sygnale analogowym w dziedzinie czasu dyskretnego jest technika przełączanych pojemności - switched capacitor SC).

9.2.1. Kwantyzacja

Próba przedstawienia wielkości analogowej, mogącej przyjmować nieskończenie wiele wartości, w postaci cyfrowej pociąga za sobą problem odwzorowania nieskończonego zbioru wartości na zbiór skończony, którego liczebność jest nie większa od liczby słów kodowych, jakie mogą wystąpić w reprezentacji cyfrowej. Rozwiązaniem jest tu kwantyzacja czyli przyporządkowanie każdej wartości sygnału analogowego skwantowanej wartości dyskretnej. Najczęściej stosuje się kwantowanie równomierne, które można opisać wzorem

(9.1)

gdzie: L -liczba całkowita na wyjściu przetwornika, u_m - wartość sygnału analogowego na wejściu,

A - elementarny przedział (ziarno) kwantyzacji - zakres