|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Předmětem diplomové práce je návrh A/D a D/A převodníku pro audio signál a přenos digitalizovaných dat bezdrátovým komunikačním kanálem. V projektu je popsána konstrukce desek plošných spojů, návrh ovládacích panelů a měření dílčích vlastností systému, především vzorkování, rekonstrukce signálu, spotřeba a dosah bezdrátových modulů. Na závěr je diskutováno možné využití v praxi a podněty k dalšímu vývoji.
Jiné typy
převodníků provádí vzorkování frekvenci blízké Nyquistovu kmitočtu fN, kdežto Σ-Δ
převodníky využívají vzorkovací frekvenci k-krát vyšší, než získá tak mnohem vyšší
počet vzorků (oversampling). Proto jsou tyto převodníky vybaveny
vzorkovacími obvody vstupu.3. toho plyne i
nevýhoda tohoto typu převodníků čím více bitů převodník rozlišení, tím delší čas
potřebný dokončení převodu nedokáže reagovat rychlé změny vstupního signálu. Pokud vstupní napětí menší, než napětí D/A převodníku,
dochází odečítání impulzů. Zlepšení určitých vlastností sledovacího
A/D převodníku dosáhneme použitím složitějšího typu komparátoru, např.1. decimaci vzorkovaného signálu. Σ-Δ
převodníky mají řadu výhod nízká cena, vysoké rozlišení (32 bitů), diferenciální linearita,
17
. Pokud bylo napětí převodníku větší,
než napětí vzorkovacího obvodu, dojde nastavení MSB nula, opačném případě je
ponechána jednička. Následně číslicové filtraci provádí již zmíněnou decimaci,
kdy dojde redukci/vypuštění určitých vzorků dat data fakto zprůměrují.
1.
Součástí obvodu U/D čítač, který propojen výstupy D/A převodníku. Tento
typ plynule porovnává vstupní napětí napětím odvozeným pomocí D/A převodníku. Tyto převodníky rozšířily rozvojem digitálních
CMOS technologií VLSI. Zvyšuje
se tím dynamický rozsah převodníku, ale důležité dodržet vzorkovací teorém, neboť ve
spektrální oblasti decimace projeví přiblížením zrcadlových obrazů spektra.
Druhým typem zpětnovazebního převodníku sledovací (tracking) A/D převodník. okénkového,
jehož šířka bude LSB.3 Σ-Δ (sigma-delta) A/D převodník
Pro moji diplomovou práci nejdůležitější poslední typ A/D převodníku, Σ-Δ
převodník (sigma-delta converter).
Pokud napětí UREF/4 větší, bit nastaven log opačném případě ponechána
log Stejným způsobem proběhne taktů, dokud není dokončen převod. Když vstupní
napětí větší, než napětí D/A převodníku, přičítají hodinové pulzy čítače, dokud
nedojde vyrovnání napětí. Součástí každého zpětnovazebního
převodníku D/A převodník. Pokud bude napětí D/A převodníku měnit tak, se
rozdíl vleze okénka komparátoru, bude čítač blokován výstupu bude konstantní
hodnota napětí. Vlastní převod n-bitového převodníku probíhá taktech. Digitální část, která levnější výrobu, mnohem
složitější provádí číslicovou filtraci tzv.
Nejdříve dojde vynulování registru nastavení MSB log ostatní bity jsou nastaveny
na log D/A převodník převede uvedený obsah napětí UREF/2, které porovnáváno s
napětím výstupu vzorkovacího obvodu (S&H). Při pomalé změně vstupního signálu sleduje výstupní
dekadický obsah čítače vstupní signál A/D převodník reaguje rychle pomalé změny,
ale pomalu rychlé změny vstupního signálu.2 A/D převodníky zpětnou vazbou
Tyto převodníky využívají při své činnosti kompenzační princip proto důležité, aby se
převáděná veličina neměnila, než převod dokončen, jinak bude výsledek zatížen chybou
úměrnou velikosti změny vstupní veličiny. Jedněmi nejrozšířenějších pro střední vysokou
rozlišitelnost jsou převodníky postupnou aproximací. Mohou mít rozsah bitů
se vzorkovacím kmitočtem několik desítek MHz. dalším kroku dojde nastavení následujícího bitu log obsah
registru převeden D/A převodníkem napětí UREF/4, které přičteno napětí A/D
převodníku předchozího taktu opět výsledek srovnán výstupem S&H obvodu. praxi není sledovací A/D převodník příliš častý; užívá tam, kde je
potřeba sledovat pomalu měnící signál.3. Samotná analogová část převodníku relativně jednoduchá,
obsahuje komparátor, zdroj referenčního napětí, jeden nebo více integrátorů obvody pro
slučování analogových signálů
