|
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.
1 A/D pĜevodníky
AnalogovČ-digitální (A/D) pĜevodník obvod, který pĜevádí vstupní hodnotu napČtí na
odpovídající þíslo, vyjádĜené obvykle binárním kódu.
.fVZ což hodinový signál o
frekvenci vzorkování, vynásobený koeficientem pĜevzorkování výstupu klopného
obvodu pak vede záporná zpČtná vazba jednobitovým D/A pĜevodníkem, který mĤže
pĜedstavovat napĜ. spínací prvek. Neintegraþní
pĜevodníky dosahují výraznČ kratší doby pĜevodu nežli integraþní, ovšem bČhem
vzorkovací periody nutno, aby vstupní veliþina byla pokud možno celou dobu
pĜevodu konstantní, jinak mĤže být pĜevod þíslo zatížen chybou [1], [2]. Tento obvod, který vyrábí
nejþastČji integrované formČ, tedy zajišĢuje všechny tĜi fáze pĜevodu signálu
z analogové binární formy (viz. napČtí –Umax +Umax.
Mezi nejvíce rozšíĜené typy A/D pĜevodníkĤ patĜí kompenzaþní (napĜ. klopný
obvod D), který pĜeklápČn hodinovým signálem K. Signál výstupu spínaþe (spínajícího mezi
referenþními úrovnČmi +UREF –UREF) odeþítá vstupního signálu tento rozdíl je
dále filtrován integraþním þlánkem. Pro audio aplikace vhodnČjší použít bipolární A/D
pĜevodník [2].
Dále lze A/D pĜevodníky dČlit dvou skupin: Unipolární A/D pĜevodníky, které
mají rozsah vstupní veliþiny sahající pouze jedné polarity (jinými slovy jednoho
kvadrantu), tedy rozsah napĜ. osciloskopech, kde zapotĜebí
rychlého pĜevodu mČĜených elektrických veliþin [1]. Integraþní
A/D pĜevodník pĜevádí þíslo vždy hodnotu vstupní veliþiny zprĤmČrovanou urþitý
þasový interval.
V audio aplikacích však dnes nacházejí nejvČtšího uplatnČní pĜevodníky zvané
Sigma-Delta. A/D
pĜevodník postupnou komparací), integraþní (napĜ. Výstup klopného obvodu poté pĜiveden do
decimátoru, který vybírá výstupního signálu klopného obvodu každý K-tý vzorek. kapitola 1.). Používají napĜ. pĜi mČĜení
stejnosmČrného napČtí, které superponováno rušivé stĜídavé napČtí. A/D pĜevodníky používané pro akustické pásmo.9
1. Výhodou
integraþních pĜevodníkĤ schopnost potlaþení sériového rušení, napĜ.
Výstupní signál vzorkovací frekvenci fVZ mČl korespondovat vzorkovacím
teorémem aplikovaným vstupní signál A/D pĜevodníku [1], [4]. Mezi tyto
pĜevodníky Ĝadí mj. Neintegraþní A/D pĜevodník pĜevádí þíslo
vždy okamžitou hodnotu vstupní veliþiny daném okamžiku doby pĜevodu. Nejrychlejší doby pĜevodu dosahují paralelní A/D pĜevodníky (ĜádovČ až
v desetinách nanosekund). Proto používají napĜ. Bipolární A/D pĜevodníky, které
mají rozsah vstupní veliþiny sahající obou polarit (do dvou kvadrantĤ), tedy rozsah
napĜ.3. napČtí +Umax. Podle zpĤsobu pĜevodu dČlíme A/D
pĜevodníky integraþní neintegraþní.3 Typy A/D D/A pĜevodníkĤ
1.1). A/D pĜevodník dvoutaktní
integrací) paralelní A/D pĜevodníky (jednostupĖové vícestupĖové) nebo sériové A/D
pĜevodníky. pro mČĜicí úþely multimetrech apod. Modulátor Sigma-Delta (oznaþován též Ȉ-ǻ) skládá
z integraþního þlánku, napČĢového komparátoru klopného obvodu (napĜ. Jejich výhodou velmi vysoká linearita pĜevodu také vysoké rozlišení
(až bitové hloubky bitĤ), díky svým vlastnostem jsou urþeny pro pĜevod právČ
nízkofrekvenþních signálĤ
