|
Преобразователи аналог-код и код-аналогКвантование по уровню осуществляется устройством, называемым преобразователем аналог-код. При этом всегда производится сопоставление входной непрерывной величины (чаще всего это входное напряжение) с набором ее дискретных эталонных значений, образующих сетку уровней квантования, и поиск номера уровня, наиболее близко совпадающего с величиной напряжения, тока и т.д. В современных ИС для преобразования аналоговых (непрерывных) сигналов в цифровую форму применяются преобразователи напряжение-код, работающие по принципу последовательного поразрядного взвешивания (уравновешивания) входного напряжения. В их основе лежит разложение значения сигнала по степеням двойки (2.6) где равен нулю или единице; - шаг квантования, т.е. точность представления Евх в цифровой форме; к= ; - эталонный уровень напряжения. Задача кодирования состоит в установлении в наличия или отсутствия эталонного напряжения . Когда весовое эталонное напряжение имеется в соответствующем разряде двоичного числа на выходе преобразователя формируется код единицы, если же отсутствует, то формируется код нуля. Поиск наличия весовых эталонных уровней производится последовательно, начиная со старшего, путем сравнения и вычитания. Вначале преобразуемое напряжение сравнивается с старшим эталонным напряжением. Если преобразуемое напряжение больше эталонного или равно ему, то в старший разряд двоичного числа на выход выдается код "1" и определяется разность (). Если же преобразуемое напряжение окажется меньше эталонного, то в старший разряд двоичного числа на выход выдается код "0" и разность не определяется. Далее полученная разность при или полное входное напряжение Евх при =0 сравнивается со следующим по величине весовым эталонным напряжением. Если окажется, что значение разности при или при , то в разряде двоичного числа на выходе формируется код "1" и определяется разность . Если эта разность окажется отрицательной, то в следующем разряде двоичного числа формируется код "0" и разность не определяется. Описанная последовательность операций в дальнейшем повторяется до выявления всех уровней квантования сигнала. Преобразование аналог-код с поразрядным уравновешиванием сигнала можно сравнить с взвешиванием массы на весах, при котором используется набор эталонных весов (гирь), массы которых последовательно уменьшаются от большего к меньшему в 2 раза. Если данный эталонный вес остается на противоположной измеряемой массе чаше весов, то это соответствует коду "1", если он снимается с чаши, то это соответствует коду "0". Практически, для всех ИС помимо цифровой записи сигналов на магнитные носители важен вывод исходной информации в аналоговой форме для ее визуализации на экране или графопостроителях. При этом уже требуется преобразование двоичного числа в аналоговый (непрерывный) сигнал (напряжение или ток) - так называемое преобразование код - аналог. С целью преобразования кода двоичного числа в аналоговый сигнал каждой единице числа поставим в соответствие напряжение или ток с определенным своим весом. Это следует из представления двоичного числа в виде равенства (2.7) где равен нулю или единице; - вес цифры в числе. Для реализации выражения (3.7) в ИС получили применение преобразователи с весовыми сопротивлениями . Их принципиальная схема приведена на рис. 2.2. Сопротивления подбираются пропорционально весам цифр двоичного числа, или то же самое, пропорционально степеням двойки. Для цепи, приведенной на рис. 2.26 можно записать равенство (2.8) где ; и - два источника напряжения; , … - переключатели, - весовые сопротивления. В начальный, момент при коде "0" во всех разрядах двоичного числа переключатели находятся на нижнем контакте и, следовательно, все весовые сопротивления присоединены к источнику . Как только на преобразователь подается двоичное число (2.9) в j-x разрядах которого находятся коды единиц, а в k-x разрядах - коды нулей, j-e переключатели присоединяют j-е весовые сопротивления к источнику , а k-е переключатели присоединяют другие k -е весовые сопротивления к источнику (см.рис. 2.2 б). Для верхней группы подключенных параллельно к источнику сопротивлений инеем , а так как то Отсюда следует заключение о том, что сумма пропорциональна преобразуемому числу Обычно число разрядов преобразователей код-аналог равно девяти плюс знак. Контрольные вопросы и задания 1. Последовательность и содержание фаз преобразования информации в ИС. Какие фазы требуют использования ЭВМ, телекоммуникационных средств? 2. Какую роль играют дополнительные фазы преобразования информации: классификация и синтез? 3. Какие характеристики присущи каждому виду информации в ИС? 4. С чем связана необходимость квантования сигнала пс уровню и по времени при передаче информации? 5. Как осуществляется квантование сигнала по уровню? На что влияет шаг квантования? Недостатки квантования по уровню. 6. В чем суть квантования по времени? От чего зависит точность восстановления сигнала на интервале квантования? Понятие граничной частоты. Недостатки квантования по времени. 7. Принципы построения преобразователей аналог-код и код-аналог. Как осуществляется сравнение преобразуемого аналогового напряжения с эталонным при формировании кода? В чем суть построения преобразователей код-аналог с весовыми сопротивлениями? 8. Регистрирующим устройством напряжения от 0 до 10 В является вольтметр со шкалой 0-10 В и относительной погрешностью 2,5 % (класс точности прибора 2,5). Определите количество двоичных разрядов указанного преобразователя. 9. В табл. 2.1 приведены разряды и значения соответствующих эталонных напряжений для преобразователя аналог-код. Заполните остальные графы таблицы в случае квантования напряжения Евх=89,7 мB.
Таблица 2.1
ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|