|
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.
D/A převodníky mohou mít napěťový nebo proudový výstup. Druhým používaným formátem Right-Justified. Data jsou řízena sestupnou
hranou. Pro
vysokofrekvenční (vf) aplikace vstupu využívá transformátor, který nemá tak
plochou přenosovou charakteristiku propustném pásmu, ale poskytuje galvanické
oddělení jejich výstupní impedance mění druhou mocninou převodového poměru;
vykazují pro aplikace také malé celkové zkreslení nízký šum [2]. Prvním vodičem
jsou zasílány sériově řazené bity, přičemž první poslán MSB.3 Datové formáty audiotechnice
Možností typů výstupních datových formátů velké množství, vzhledem zadání mé
diplomové práce budu zabývat výhradně datovými formáty audiotechnice. Jde o
třívodičovou sběrnici řízenou hodinovým signálem přepínáním kanálů. Mohou být integrovány přímo převodníku,
nebo být samostatně jako externí součástka. audio technice výstup D/A převodníku doplněn o
nízkofrekvenční (nf) zesilovače, většinou napěťové, které starají zesílení
rekonstruovaného audio signálu pro použití výkonových zesilovačích nebo analogových
mixážních obvodech. Nesymetrický vstup
porovnává vstupní signál přímo referenčním napětím, ale zde problém, pokud je
vstupní signál zarušen šumem. takovém případě dochází navzorkování šumového
signálu zhoršuje dynamika převodníku (odstup signál-šum). Stejně tak jsou většinou vybaveny plně
diferenciálním výstupem, který může být propojen zesilovači (klasickými operačními),
případně transformátorům. Dále vstupy
převodníků liší tím, zda jsou symetrické, nebo nesymetrické. Třetí vodič obsahuje
řídící hodinový signál, který celý přenos synchronizuje. Pokud nastavené bitové rozlišení 24-bitového převodníku nižší, začíná zaslání
25
. Výstup filtrován dolní propustí, aby nepřenášely případné vf
složky převodu. Vykazují dobré potlačení
souhlasné složky, zmenšení zkreslení také nejsou náročné vyladění parametrů A(D
převodníku při výrobě. Problémem vstupních
zesilovačů omezená šířka pásma, kterém mají garantováno zesílení. Vstupní zesilovač vysokou impedanci,
aby nebyly obvody navzájem ovlivněny. výrobě převodníků využívá technologie
CMOS, pro kterou typické použití spínaných kondenzátorů vstupních obvodech S&H. Navíc možné diferenciální vstup budit nesymetricky, takže
převodníky tímto typem vstupu současné době převažují. přenosu jsou využity opět tři
vodiče daty, hodinovým signálem přepínáním kanálů, ale liší formátu zaslaných
dat.2 Analogové rozhraní A/D D/A převodníků
Vstupní rozhraní A/D převodníku může být vybaveno oddělovacím zesilovačem, nebo
může být přímo propojeno zdrojem signálu. Stejně tak nabízí více možností přenosu dat nejčastější sběrnice I2
S. Druhý vodič obsahuje
hodinový signál pevně danou periodou, který řídí, zda jsou bitová slova navzorkována z
levého, nebo pravého kanálu (audio převodníky pracují stereu).
3. Proto kvalitnější
převodníky vyrábí plně symetrickým (diferenciálním) vstupem.
To vede vzniku přechodných jevů zákmitům, které jsou eliminovány dražší technologií
výroby BiCMOS, nebo bipolární technologie, kdy vstupech A/D převodníku
integrován oddělovací zesilovač, který tyto přechodové jevy minimalizuje. Jak bylo
uvedeno výše, majoritní jsou sigma-delta A/D D/A převodníky rozlišením do
24bitů (aktuálně jsou trhu již 32bitové audio převodníky) zpožděním převodu do
10μs.3. Opět využívají oddělovací
zesilovače, které mají více možností zapojení
