0005

analogowy. Parametry tego typu przetwornika bardzo mocno zależą od jakości (dokładności) generowania napięcia odniesienia (jest to przebieg piłokształtny) jego liniowości oraz powtarzalności szybkości narastania a także od stabilności generatora wzorcowego. Szybkość przetwarzania czyli częstotliwość próbkowania w tego typu przetwornikach równa jest częstotliwości przebiegu z generatora napięcia odniesienia. Uzyskiwane rozdzielczości zależą od szerokości bitowej licznika i częstotliwości generatora wzorcowego.

30.    Przetwornik z sukcesywną aproksymacją

Przetwornik z sukcesywną aproksymacją (próbkowaniem bitowym) działa na zasadzie porównywania wartości napięcia wejściowego z napięciem odniesienia wytworzonym za pomocą przetwornika cyfrowo-analogowego w iteracyjnym procesie obsługiwanym przez układ sterujący. Algorytm działania układu sterującego polega na ustawianiu (wartość "1") kolejnych bitów słowa danych dla przetwornika C/A poczynając od najważniejszego bitu słowa (MSB) i w przypadku kiedy napięcie wejściowe będzie mniejsze od napięcia odniesienia z przetwornika C/A to dany bit słowa danych jest kasowany (w artość "0") w przeciwnym wypadku jest pozostawiany (wartość "1") i realizowana jest kolejna iteracja algorytmu aż do osiągnięcia ostatniego bitu słowa danych (LSB). Tak ustawione słowo danych jest reprezentacją cyfrową napięcia wejściowego. Ze względu na iteracyjny charakter pracy przetwornika jego częstotliwość próbkowania jest znacząco mniejsza od uzyskiwanej w przetwornikach o przetwarzaniu bezpośrednim i w znacznym stopniu zależy od wielkości słowa danych - rozdzielczości przetwornika, szybkości pracy przetwornika C/A i w końcu komparatora i układu sterującego.

31.    Przetwornik podwójnie całkujący

Przetwornik AC podwójnie całkujący. Przetwornik podwójnie całkujący zamienia wartość średnią napięcia mierzonego na czas tX. W pierwszym cyklu całkowania do integratora doprowadzone jest napięcie mierzone UX. Całkowanie tego napięcia trwa zaw sze tyle samo, czyli najczęściej 20ms. W drugiej fazie całkowania do wejścia integratora dołączone jest napięcie wzorcowe. Całkowanie tego napięcia zależy od napięcia mierzonego UX

Z układu sterującego wysyłany jest impuls, który otwiera klucz W2 i zamyka klucz Wl. Do wejścia integratora doprowadzone jest napięcie Cx. Na wyjściu integratora otrzymujemy napięcie liniowo narastające. Czas narastania tego napięcia wynosi 20ms (czas ten odmierzany jest poprzez licznik lub poprzez układ sterujący). Po upływie 20ms z układu sterującego wysyłany jest kolejny impuls, który otwiera Wl i zamyka W2. Do integratora doprowadzone jest teraz napięcie wzorcowe o biegunowości przeciwnej do napięcia Ux. Licznik cały czas zlicza impulsy z generatora zegarowego. Pojemność licznika jest tak dobrana, że maksymalną liczbę impulsów zlicza w ciągu 20ms. Kiedy napięcie wejściowe z integratora osiągnie wartość zero przetzutnik RS zmienia stan na przeciwny. Blokuje bramkę i kończy się zliczanie impulsów .

32.    Przetworniki o architektom* potokowej

Przetworniki o architekturze potokowej nie są tak naprawdę oddzielnym typem przetworników A C i w swoim działaniu wykorzy stują wcześniej opisane rodzaje przetworników. W swoim działaniu opierają się na potokowym przetwarzaniu danych.

33.    Częstotliwość próbkowania

Analogowy sygnał jest ciągły w czasie, więc konieczne jest przetworzenie go na ciąg liczb. To. jak często sygnał jest sprawdzany i, zależnie od jego poziomu, zamieniany na liczbę, określane jest mianem częstotliwości próbkowania. Innymi słowy można powiedzieć, że częstotliwość próbkowania jest odwrotnością różnicy czasu pomiędzy dwiemia kolejnymi próbkami.

Zwykle, nie jest możliwe odtworzenie dokładnie takiego samego sygnału na podstawie wartości liczbowych, ponieważ dokładność jest ograniczona przez błąd kwantyzacji. Jednak wiarygodne odwzorowanie sygnału jest możliwe do osiągnięcia, gdy częstotliwość próbkowania jest większa niż podwojona, najwyższa składowa częstotliwość sygnału (twierdzenie Nyąuista-Shannona).

34.    Przetwornik analogowo-cyfrowy AC to układ służący do zamiany sygnału analogowego (ciągłego) na reprezentację cyfrową (sygnał cyfrowy). Dzięki temu możliwe jest przetwarzanie ich w urządzeniach elektronicznych opartych o architekturę zero-jedynkową oraz gromadzenie na dostosowanych do tej architektury nośnikach danych. Proces ten polega na uproszczeniu sygnału analogowego do postaci skwantowanej, czyli zastąpieniu wartości zmieniających się płynnie do wartości zmieniających się skokowo w odpowiedniej skali (dokładności) odwzorowania. Przetwarzanie AC tworzą 2 etapy: próbkowanie i kwantyzacja Działanie przeciwne do w yżej wymienionego w ykonuje przetwornik cyfrowo-analogowy ('. A

35.    Parametry przetwornika AC

Najważniejszymi właściwościami przetworników A/C są parametry określające ich dokładność i szybkość przetwarzania.

Nieliniowość całkowa Nieliniowość różniczkowa Błąd przesunięcia zera

Współczynnik zmian cieplnych napięcia przesunięcia zera Błąd skalowania Szybkość przetwarzania

36.    Zastosowania przetworników A/C i C/A

Badanie ciśnienia

Badanie stabilności układów aktywnych Pomiar PH

Pomiary natężenia strumienia przepływu metodą zwężkową

Pomiary wielkości optycznych

Przetwornik tensometryczny

Badanie momentu napędowego

Badanie mikroklimatu w pomieszczeniu

Pomiar kontrastu

37.    Podstawowe parametry filtrów:

Dziedzina częstotliwości

38.    Charakterystyka amplitudowa - zaleznosc wzmocnienia od częstotliwości; na rysunku przedstawiona jest charakterystyka amplitudowa filtru dolnoprzepusłowego.

39.    Pasmo przepustowe - zakres częstotliwości sygnałów przechodzących przez filtr bez znacznego tłumienia. Najczęściej przyjmuje sie, ze krańcem pasma przepustowego jest częstotliwość, dla której wzmocnienie filtru maleje o 3dB. Sa jednak filtry (o charakterystyce "równomiernie falistej") o nieco inaczej zdefiniowanej częstotliwości krańcowej pasma przepustowego. Charakterystyka amplitudowa filtru może nie byc plaska, czyli może byc nierównomierna (falista) w obrębię pasma przepustowego. Definiuje sie wiec nierownomiemosc charakterystyki w paśmie przepustowym, jak pokazano na rysunku.

40.    Częstotliwość graniczna - częstotliwość krańcowa pasma przepustowego. Sygnały o częstotliwościach z pasma zaporowego sa znacząco tłumione przez filtr. Początek pasma zaporowego definiuje sie przez przyjęcie pewnej minimalnej wartości tłumienia sygnałów. Mozę to byc na przykład 40dB.

41    Charakterystyka fazowa - zaleznosc przesunięcia fazy sygnału

wejściowego filtru względem sygnału doprowadzonego do jego wejścia od częstotliwości tych sygnałów. Przedmiotem zainteresowaniajest zespolona charakterystyka czesotliwosciowa filtru, oznaczana zwykle symbolem H(s), s- jw, gdzie li s i w sa liczbami zespolonymi. Waznosc charakterystyki fazowej filtru wynika z faktu, ze jeśli składowe sygnału wyjściowego, których częstotliwości calkowioie mieszczą sie w paśmie przepustowym filtru, sa rożnie opoznione po przejściu przez filtr, to sygnał wyjściowy filtru bedzie zniekształcony. Stalosc czasu opóźnienia sygnałów o rożnych częstotliwościach odpowiada liniowemu narastaniu przesunięcia fazy w funkcji częstotliwości. Stad termin filtr o liniowym przesunięciu fazy odnosi sie do filtru o idealnej charakterystyce fazowej. Na rysunkach przedstawione sa wykresy przesunięcia fazy oraz czasu opóźnienia w funkcji częstotliwości dla filtru dolnoprzepustowego, który jak widać nie jest filtrem o liniowym przesunięciu fazy. Charakterystyki fazowe najlepiej jest rysować dla liniowo wyskalowanej osi częstotliwości.

42.    Parametry filtrów:

Dziedzina czas