|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Tato diplomová práce je vnována konstrukci laboratorního pípravku s D/A pevodníkem pro audio a nízkofrekvenní signály. V úvodní kapitole je nastíněn teoretický úvod do problematiky A/D a D/A převod. V následujících kapitolách je pak již prezentováno vlastní technické ešení laboratorního přípravku, kde obvod s D/A převodníkem AD1852 je doplněn o digitální přijímač audio signálu CS8416. Ten zajišťuje kompatibilitu pi připojení k externím audio zařízením disponujícím digitálními rozhraními, jako jsou např. SPDIF nebo AES3. Digitální přijímač i audio D/A převodník jsou navíc opatřeny sériovým komunikačním rozhraním, pomocí kterého je možné nastavovat většinu parametrů vstupního audio signálu. Toto nastavení je prováděno pomocí navrženého ovládacího softwaru pro externí mikrokontrolér adyAT mega32. V práci je prezentován blokový a obvodový návrh přípravku a to vetšině technické a konstrukční dokumentace celého zařízení.
Tento jev nazývá aliasing (Obr. 1. tomto problému pojednává mj. vzorkovací teorém, známý též jako
Shannon-KotČlnikovĤv teorém NyquistĤv teorém, který Ĝíká, každý vzorkovaný
signál, frekvenþnČ omezený potĜebnou šíĜku pásma, lze zpČtném pĜevodu do
analogové podoby zrekonstruovat bez zkreslení, pokud bude vzorkovací frekvence
minimálnČ dvojnásobná, než maximální frekvence vzorkovaného signálu (situaci
popisuje Obr.4: Spektrum vzorkovaného spojitého signálu pĜedchozího obr. 1. aliasingu zde
nedochází (pĜevzato [2])
. Matematicky tuto definici vyjadĜuje vztah (pĜevzato [2]):
m2vf (2)
Kde vzorkovací frekvence maximální frekvence vzorkovaného signálu. 1. 1. praxi Nyquistového
vzorkování jako mezní frekvence volí vČtšinou ménČ než polovina vzorkovací
frekvence.5). 1. Pásmo propustnosti antialiasingového
filtru pak mČlo ideálním pĜípadČ sahat pĜesnČ poloviny zvolené vzorkovací
frekvence [1], [2]. 1. Tab.8).7). Jedná úpravu signálu filtrem dolní
propusti, neboli tzv. Aby bylo možno pĜedejít vzniku aliasingu, potĜeba pĜed procesem
vzorkování frekvenþnČ upravit vstupní analogový signál tak, aby byly ponechány pouze
veškeré signály kmitoþty nacházejícími pásmu užiteþného signálu tomto
pĜípadČ jedná pásmo slyšitelných kmitoþtĤ) hodnoty kmitoþtu odpovídajícímu
polovinČ vzorkovací frekvence (Obr.1) potĜeba
zvolit dostateþnČ vysokou vzorkovací frekvenci.6 obrázku vyznaþen þervenou
barvou). dĤsledku toho dojde nevratnému zkreslení
vzorkovaného signálu vyšších frekvencích, které již dodateþnČ není možno nijak
odstranit.
Z výše uvedeného tedy vyplývá, pro digitalizaci audio signálu dostateþnou kvalitou
(související šíĜkou pásma digitalizovaného audio signálu viz.5
vzorkovací frekvence (Obr.3: Spektrum analogového spojitého signálu úzkým, frekvenþnČ neomezeným
spektrem (pĜevzato [2])
Obr. 1. antialiasingovým filtrem.
Obr. závislosti zvolené vzorkovací
frekvenci pro daný analogový signál nutno mezní frekvenci antialiasingového filtru
nastavit tak, aby horní okraj spektra vzorkovaného signálu nepĜekrýval spodním
okrajem zperiodizovaného spektra vzorkovaného signálu
