Основные характеристики АЦП - частота запуска и разрядность выходного кода. Их и надо определить по спектру сигнала и по шумам квантования.
Интервал дискретизации Dt по времени определяем на основе теоремы Котельникова по неравенству:
Dt £ 1/(2×Fв), (2.1)
где Fв=wс/(2×p) - верхнее значение частоты спектра сигнала.
Dt=p/2574=1.22×10-3 с.
Частота запуска АЦП рассчитывается по формуле:
; (2.2)д=1/Dt=1/1.22×10-3 =819 Гц.
Необходимо, чтобы сигнал был представлен не менее чем четырьмя отсчетами. Для выполнения этого условия уменьшим интервал Dt: Dt=0.0006 с, частота запуска АЦП
д=1/Dt=1/0.0006 =1666.7 Гц.
График дискретизированного по времени сигнала изображен на рис. 2.1.
Следующими этапами преобразования сигнала являются квантование импульсных отсчетов по уровню и кодирование. Разрядность кодов определяется исходя из динамического диапазона квантуемых по уровню импульсных отсчетов. При этом в качестве верхней границы динамического Umax
принимается напряжение самого большого по амплитуде отсчёта. Нижняя граница диапазона равна минимальному значению сигнала, либо определяется по формуле:
, (2.3)
где К ¾ коэффициент, приведённый в задании на курсовую работу.
Вычислим по (2.3).min=0,08/28=0.002857 В.
Найдём число уровней квантования по формуле:
, (2.4)
где g ¾ отношение мгновенной мощности сигнала к мощности шума квантования (приводится в задании).
.
Известно, что при использовании двоичного кодирования число кодовых комбинаций, равное числу уровней квантования, определяется выражением:
, (2.5)
где m ¾ разрядность кодовых комбинаций.
Откуда
. (2.6)
Подставив значение nкв получим:
бит.
Длительность элементарного кодового импульса tи определяется исходя из интервала дискретизации Dt и разрядности кода m. Здесь необходимо ввести защитный интервал, под который отведем половину Dt. В итоге получим выражение:
; (2.7)
tи = 0.0006 /12 =50 мкс.
На основании полученного значения разрядности кода и интервала дискретизации выберем АЦП. Полученным значениям удовлетворяет микросхема К1107ПВ1. Характеристики микросхемы приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1 Технические характеристики АЦП
Серия |
Разрядность выхода |
Тип логики |
Уровень 1, В |
Уровень. 0, В |
Fт, tпреобраз. |
К1107ПВ1 |
6 |
ТТЛ |
³ 2.4 |
£ 0.4 |
6.5 МГц |
Комплекс аппаратных средств для трансляции звукового сигнала на большие расстояния
Звук играет важную роль в жизнедеятельности человека. Каждый
день мы слышим очень много разнообразных звуков, так же существует
необходимость передават ...
Расчет спектральных характеристик сигналов и каналов связи
На современном этапе развития перед
железнодорожным транспортом стоят задачи по увеличению пропускной и провозной
способности, грузовых и пассажирских перев ...
Проектирование генераторного триода дециметрового диапазона
Генераторные
лампы предназначены для генерирования и усиления электрических колебаний низких
и высоких частот. По роду работы генераторные лампы можно разде ...