Convertoarele Analog Numerice

Curs
8.8/10 (4 voturi)
Domeniu: Automatică
Conține 1 fișier: doc
Pagini : 29 în total
Cuvinte : 7144
Mărime: 144.69KB (arhivat)
Cost: Gratis
Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Grofu Florin
Univeristatea Constantin Brancusi - Ingineria Sistemelor

Extras din document

5.1 Generalităţi

Convertorul analog numeric este un circuit care transformă o mărime cu variaţie analogică aplicată la intrare într-o mărime numerică la ieşire. Într-un sens mai larg procesul de conversie analog numerică poate fi considerat ca o plasare a mărimii de intrare într-un interval de cuantizare obţinut prin divizarea intervalului de variaţii a mărimii de intrare într-un număr egal de clase. Operaţiile ce duc la conversia analog numerică sunt eşantionarea şi cuantizarea. Eşantionarea defineşte aspectul temporal al conversiei şi modul de prelevare al eşantioanelor în timp ce cuantizarea defineşte chiar modul de obţinere al echivalentului numeric al mărimii analogice.

Astfel schema de principiu a convertorului numeric analogic este cea prezentată figura 5.1.

- circuitul de prefiltrare are rolul de a limita banda de frecvenţă a semnalului de intrare pentru a putea fi îndeplinită condiţia teoremei eşantionării

- circuitul de eşantionare şi memorare are rolul de a menţine constant semnalul analogic pe toată durata conversiei

- circuitul de eşantionare găseşte valoarea clasei care îi corespunde eşantionului analogic de intrare

- circuitul de codare – obţine valoarea numerică clasei determinate de circuitul de eşantionare în conformitate cu codul numeric de ieşire utilizat.

5.1.1 Frecvenţa Nyquist a convertoarelor numeric analogice.

Eşantionarea unui semnal constă în prelevarea valorilor semnalului la momente de timp echidistante t0 denumite şi perioadă de eşantionare.

Spectrul semnalului eşantionat XS(ω) constă în repetări periodice axate faţă de kω0 ale spectrului original denumite spectre secundare. Pentru a reface semnalul iniţial este necesar ca aceste spectre secundare să poată fi eliminate Acest lucru este posibil doar dacă ω0 >2ωm în caz contrar semnalul original nu poate fi reconstituit în întregime.

Acest rezultat este cunoscut sub numele de teorema eşantionării (Shannon) care precizează că pentru reconstrucţia unui semnal de bandă limitată la fB din eşantioanele sale, preluate cu o frecvenţă de eşantionare fs este necesar ca frecvenţa de eşantionare să fie cel puţin dublă faţă de frecvenţa maximă fB, din spectrul semnalului. Frecvenţa fs/2 se numeşte frecvenţă Nyquist.

5.2 Principii de funcţionare. Clase de convertoare analog numerice. Caracteristici.

Deşi scopul lor este de a transforma o mărime analogică într-una numerică, convertoarele analog numerice sunt realizate pe baza unor soluţii principiale extrem de diverse fiecare dintre acestea prezentând atât avantaje cât şi dezavantaje. Nu s-a găsit un principiu de funcţionare care să asigure simultan rezoluţii mari, viteze ridicate, erori de liniaritate foarte reduse.

De aceea alegerea unui anumit tip de convertor numeric analogic se face în funcţie de cerinţele aplicaţiei urmărind obţinerea performanţelor dorite cu un efort material minim. Clasificarea convertoarelor analog numerice se poate face în funcţie de metoda de realizare sau de utilizare a acestora.

După modul de prelevare a eşantioanelor avem:

- convertoare analog numerice cu eşantionare, la care mărimea de intrare este prelevată în conformitate cu teorema eşantionării, mărimea de ieşire reprezentând o măsură a intrării în momentul începerii procesului de conversie;

- convertoare analog numerice cu supraeşantionare şi decimare în timp la care mărimea de intrare este prelevată la viteze foarte ridicate (mult peste condţiile impuse de teorema eşantionării) dar la rezoluţii mici (la limită, doar un bit) realizându-se apoi pe cale numerică (filtre de decimare) o împachetare a inflamaţiei în timp, pentru a realiza rezoluţii ridicate.

- convertoare analog numerice cu integrare la care mărimea de intrare este integrată (acumulată) pe toată durata conversiei iar mărimea de ieşire reprezintă o măsură a suprafeţei din semnalul de intrare delimitată de momentul de început şi cel de sfârşit al procesului de conversie.

După modul de prelucrare a mărimii de intrare:

- metode directe ce folosesc semnalul de intrare (tensiune sau curent) într-un proces de comparare cu o mărime de referinţă divizată foarte precis;

- metode indirecte ce folosesc una sau mai multe transformări intermediare ale semnalului de intrare în alte mărimi mai uşor de trecut în formă numerică (frecvenţă sau timp);

Preview document

Convertoarele Analog Numerice - Pagina 1
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 2
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 3
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 4
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 5
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 6
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 7
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 8
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 9
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 10
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 11
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 12
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 13
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 14
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 15
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 16
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 17
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 18
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 19
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 20
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 21
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 22
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 23
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 24
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 25
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 26
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 27
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 28
Convertoarele Analog Numerice - Pagina 29

Conținut arhivă zip

  • Convertoarele Analog Numerice.doc

Alții au mai descărcat și

Modelarea si Simularea unei Sere cu Logica Fuzzy

1.INTRODUCERE Proiectul reprezintă realizarea unui Controller PD cu ajutorul tehnici Fuzzy.Pentru realizarea Controllerului Fuzzy s-a folosit atât...

Modelarea Temperaturii intr-o Camera

Proiectul prezintă simularea temperaturii într-o cameră si menţinerea ei la o valoare impusă. Simularea se bazează pe modelul matematic atât al...

Reglarea Temperaturii unui Cuptor

1. Modelare matematică 2. Proiectarea unui regulator PID 3. Locul rădăcinilor 4. Proiectarea in LQR 5. Determinarea caracteristicilor Bode şi a...

Modelarea, Simularea și Indentificarea Sistemelor

1. INTRODUCERE Studiul sistemelor sau fenomenelor reale este deseori dificilă întrucât acestea prezintă o mare diversitate şi complexitate....

Utilizarea Senzorilor de Proximitate

Argument Tema proiectului meu „Utilizarea senzorilor de proximitate” face parte integrantă din domeniul pregătirii mele profesionale pentru...

Proiectarea Filtrelor FIR

Filtrarea reprezintă prelucrarea unui semnal (în domeniul timp) având ca rezultat schimbarea spectrului original al semnalului. Schimbarea constă...

Circuitul de Esantionare Memorare

Condiţionarea Semnalelor: Circuitul de Eşantionare şi Memorare 1. Introducere Condiţionarea semnalelor este una dintre cele mai importante...

Sistemul Airbag

Introducere Airbagul este una dintre invenţiile marcante ale secolului trecut, care se afla intr-o continua dezvoltare inclusiv in zilele noastre....

Ai nevoie de altceva?