Курс лекций. - Микропроцессоры



             

Квантование аналогового сигнала по времени - часть 4


Такой процесс подобен работе аналогового смесителя. Это означает, что перед дискретизатором требуется фильтрация, подавляющая компоненты, частоты которых находятся вне полосы Котельникова и после дискретизации попадают в ее пределы. Рабочая характеристика фильтра будет зависеть от того, как близко частота внеполосного сигнала отстоит от fs/2, а также величиной требуемого подавления.

Погрешности дискретизатора.

До сих пор предполагалось, что квантование по времени производится дельта импульсами. Однако это математическая абстракция. Обычно ключ дискретизатора открывается на определённое время, достаточное для запоминания аналогового сигнала на конденсаторе (даже если этот конденсатор паразитный). Теперь образы сигнала уже нельзя считать распространяющимися до бесконечности. Такая цепь обычно называется интегрирующей и её импульсная характеристика приведена на рисунке 5.

Рисунок 5 Нарастание напряжения на входе дискретизатора при открывании ключа.

Рисунок 6 Амплитудно-частотная характеристика дискретизатора

Именно эта характеристика определяет время открывания ключа дискретизатора, достаточное для установления напряжения, меньшего половины младшего разряда АЦП. Такой режим работы дискретизатора называется режимом слежения. Частотная характеристика этой цепи приведена на рисунке 6.

Теперь образы сигналов не будут распространяться до бесконечности. Амплитуда образа будет зависеть от частотной характеристики цепи заряда конденсатора. На рисунках 5 и 6 приведена частотная характеристика простейшей цепи заряда. Однако на высоких частотах необходимо учитывать переходный процесс более сложных цепей таких как индуктивность проводников корпуса, влияние входных и выходных ёмкостей усилителей. В результате переходная характеристика становится более сложной. В соответствии с ней изменится и ёё частотная характеристика. Пример импульсной и частотной характеристик такой цепи приведён на рисунках 7 и 8.

Рисунок 7

Рисунок 8

Кроме частотных характеристик на точность преобразования аналогового сигнала в цифровую форму существенное значение имеет точность временного положения импульса дискретизации.


Содержание  Назад  Вперед