Analog-raqamli signallarni almashtirish

Analog-raqamli signallarni almashtirish
Aloqa kanallari. Kanal – bu ma’lumot uzatishdagi yo‘lidir. Turli kanallar
turli spektrdagi radioto‘lqinlardan iborat. Sim orqali aloqaga kabel va
optik tolali kabel kiradi. Simsiz aloqaning asosan ikki turi mavjud:
Mikroto‘lqin va suniy yo‘ldoshlar. Aloqaning ham simli, ham simsiz turi
elektromagnit spektordagi to‘lqinlardan iborat
Analogli signalni raqamli signalga o‘tkazish 3 bosqichda amalga
oshiriladi.
1.Diskretlash
2.Kvantlash
3.Kodlash
Diskretlash deb, vaqt bo‘yicha uzluksiz analog signalni malum bir qonuniyat
asosida teng vaqt intervaliga ajratishga aytiladi.
Kvantlash deb,
diskretlangan analogli signalni malum qonuniyat asosida
kvantlash qadami yordamida gorizantal ravishda teng oraliqlarga bo‘lish.
Kvantlash jarayoni
Raqamli-analog oʻzgartirgich (AROʻ) va raqamlm analog
oʻzgartirgislarraqamli kattalikni unga proporsioanl boʻlgan elektr tok
yoki kuchlanish koʻrinishidagi analog kattalikka oʻzgartirish uchun
qoʻllaniladi.
Operatsion kuchaytirgich (OK) deb, analog signallar ustidan turli
amallarni bajarishga moʻljallangan, differensial kuchaytirish prinsipiga
asoslangan, kuchlanish boʻyicha katta kuchaytirish koeffitsiyentiga ega boʻlgan
(K U =10 4 ÷10 6 ) integral oʻzgarmas tok kuchaytirgichiga aytiladi. Bunday
amallarga qoʻshish, ayirish, koʻpaytirish, boʻlish, integrallash,
differensiallash, masshtablash kabi matematik amallar kiradi. Hozirgi
kunda OKlar analog va raqamli qurilmalarda kuchaytirish, cheklash,
koʻpaytirish, chastotani filtrlash, generatsiyalash, signallarni barqa-
rorlashda qoʻllanilib kelmoqda. Buning uchun OKlarga musbat va manfiy
teskari aloqa (TA) zanjirlari kiritiladi. TA zanjirlari yordamida OKlar
yuqorida qayd etilgan amallarni (operatsiyalarni) bajaradilar.
AROʻlarni tuzishning turli usullari mavjud boʻlib, amaliyotda
maxsus kuchaytirgich va rezistorlarda bajarilgan sxema keng qoʻllaniladi.
AROʻ vazifasini OKda bajarilgan jamlovchi kuchaytirgich bajarishi mumkin
(10.41-rasm). Kirishlar soni oʻzgartirilayotgan ikkilik kodning razryadlari
soni bilan aniqlanadi. K1-K4 kalitlardan har biri ochiq yoki berk holatda
boʻlish mumkin. Soddalik uchun K4 K3 K2 K1 ikkilik kirish soʻziga ega
boʻlgan toʻrtrazryadli RAOʻni koʻrib chiqamiz.
Mos razryadlardagi qarshilik qiymatlari 2 martaga farq qiladi. Bu holda,
mazkur RAOʻ sxemasi 0 dan 15 gacha boʻlgan natural qator sonlarini
ikkilik sanoq tizimdan oʻnlik sanoq tizimga oʻzgartiradi. Bunday
oʻzgartirish mexanizmini koʻrib chiqamiz.
Jamlagich tomonidan bajarilayotgan amal, kirishdagi rezistorlarning
berilgan harshiliklari uchun quyidagi ifoda yordamida keltiriladi:
Demak, RAOʻ kirishidagi ikkilik sanogʻidagi bir uning chiqishida
oʻnlik sanogʻidagi birga, ikki - ikkiga, ..., 15 esa, 15 ga mos keladi.
RAOʻ registorlariga barharorlik va nominal aniqligi boʻyicha jiddiy
talablar qoʻyiladi. Ayniqsa AROʻ keng temperatura intervalida
ishlaganda. Bir hil va proporsional qarshilikli rezistorlarni
texnologik jihatdan rezistorli matritsali mikrosxemalar koʻrinishida
yasash qulay. Shuning uchun rezistorli matritsali modifikatsiyalangan
AROʻ keng tarqalgan variant boʻlib hisoblanadi. U ikki marotaba
koʻp sonli rezistorlardan tuzilgan boʻlib, ular atigi ikki nominalga R
va 2R teng boʻladi. Raqamli kodni boshqa usullarda kuchlanish va
tokka oʻzgartiruvchi AROʻlar ham mavjud.
10.42-rasmda keltirilgan AROʻ sxemasi, ikki marta integrallovchi
yuqori aniqlikdagi AROʻ deb ataladi.
Sxema ingeratorni boshqaruvchi kalitga ega boʻlib, uning ketidan nol-
komaprator deb ataluvchi solishtirish sxemasi joylashgan. Solishtirish
sxemasi uchta kirishli HAM ME yordamida hisoblagichni boshharadi.
Boshqaruv sxemasi (boshqaruv mantiqi) hisoblagichni boshharish uchun
Mp takt signallari ishlab chiqaruvchi kvarsli avtogeneratorga ega. U
boʻluvchi yordamida K kalitni boshqaruvchi U
1
(t) signalning t
I
vaqt
intervalini shakllantiradi.
Ishlash prinsipini tushuntirish uchun 10.42-b rasmda keltirilgan vaqt
diagrammalaridan foydalanamiz.
Boshqaruvchi mantiq K kalitni analog kirish signali oʻtishi uchun
integrator kirishiga ma’lum t
I
vaqtga ulaydi. Bunda C integrallovchi
kondensator 0 dan t
I
gacha boʻlgan vaqt intervalida ixtiyoriy tanlangan
kirish signali qiymati boʻyicha (1,2 yoki 3) deyarli toʻgʻri chiziq
qonuniga asosan zaryadlanadi. t
I
vaqt mobaynida kirish signali deyarli
oʻzgarmas boʻlganligi sababli, u vaqt diagrammasida vaqt boʻyicha
oʻzgarmas (1,2 yoki 3) qilib ifodalangan.
Vaqtning t
I
momentida mantiqiy boshqaruv kirishni K kalit
yordamida R
2
etalon rezistori orqali yerga ulaydi. Bu momentdan
boshlab kondensator razryadlana boshlaydi va chiziqli qonunga asosan
U
I
(t) absolyut kattalik kamayib boradi. Razryadlanish potensial nolga
teng boʻlguncha, ya’ni U
I
(t)=0 gacha davom etadi. Bu vaqt momenti
grafikda t
1
, t
2
va t
3
lar orqali ifodalangan. Bu vaqt momentida nol-
komparator hisoblagichni toʻhtatadi.
Oʻzgartirish aniqligi hisob chastotasini, ya’ni Olib tashlash, Ishga
tushirish, Cp signallarini sinxronlash yoʻli bilan keskin oshiriladi. Bunda
AROʻning oʻzgartirish aniqligi 16 tagacha ikkilik razryadiga, ya’ni ½
16
=1,5·10
-5
ga teng boʻladi. Bunday AROʻ kuchlanish oʻlchash raqamli
qurilmalarida qoʻllaniladi. Bir marta hisoblash vaqti 0,5 … 2 s ni tashkil
etadi.
Prarallel kodlovchi AROʻlar katta tezkorlikka ega. Ularda analog
signalni n-razryadli ikkilik kodga oʻzgartirish uchun 2
n-1
ta omparator
ishlatiladi. Har bir komaparatorning ikkita kirishidan biriga rezistorli
boʻlgich yordamida shakllanuvchi tayanch kulchanish beriladi. Ikkita
yonma-yon joylashgan komaparatorlar tayanch kuchlanishlari farqi U/2 ga
teng. Bu yerda U- oʻzgartirilayotgan analog signalning maksimal
qiymatiga mos keluvchi tayanch kuchlanish. Komaparatorlarning
boshqa kirishlari ulangan boʻlib, ularga kirish signali beriladi. Ustuvorli
shifrator chiqishda, ishga tushuvchi eng katta komparatorga mos
keluvchi raqamli signal shakllantiradi. Parallel kodlash usuli juda katta
tezkorlikka egaligi bilan ajralib turadi. Oʻzgartirishdagi kechikish vaqti
bir necha oʻn nanosekundni tashkil etadi. 10.1-jadvalda koʻrib oʻtlgan
AROʻ ISlarinig parametrlari keltirilgan.
Nazorat savollari
1.
Kvantlash xatoligi deb nimaga aytiladi?
2.
Raqamli-analog o ‘zgartirgich deb nimaga aytiladi?
3.
Analog-raqamli o ‘zgartirgich deb nimaga aytiladi?
4.
Operatsion kuchaytirgich asosida bajarilgan jamlovchi raqamli-
analogo‘zgartirgich
5.
Yuqori aniqlikdagi analog-raqamli o‘zgartirgich sxemasi va vaqt
diagrammalari.
6.
Parallel kodlovchi analog-raqamli o ‘zgartirgichning xususiyatlari.
|