Převodníky analogových a číslicových signálů



Podobné dokumenty
Převodníky AD a DA. AD a DA. Převodníky AD a DA. Základní charakteristika

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

Pro vš echny body platí U CC = ± 15 V (pokud není uvedeno jinak). Ke kaž dému bodu nakreslete jednoduché schéma zapojení.

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření parametrů operačních zesilovačů část Test

9. A/Č převodník s postupnou aproximací. Použití logického analyzátoru

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

R 1 = 2 Ω, R 2 = 1 Ω R 3 = 0,5 Ω, R 4 = 1 Ω U = 2 V, I z = 2 A

Popis a funkce klávesnice Gama originální anglický manuál je nedílnou součástí tohoto českého překladu

ŘÍZENÍ FYZIKÁLNÍHO PROCESU POČÍTAČEM

VÝUKOVÝ MATERIÁL. Pro vzdělanější Šluknovsko. 32 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Bc. David Pietschmann.

Fyzikální praktikum 3 - úloha 7

Bipolární tranzistor. Bipolární tranzistor. Otevřený tranzistor

Tvarovací obvody. Vlastnosti RC článků v obvodu harmonického a impulsního buzení. 1) RC článek v obvodu harmonického buzení

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření nízkofrekvenčního koncového zesilovače, část

A U = =1 = =0

ELEKTROTECHNICKÁ MĚŘENÍ PRACOVNÍ SEŠIT 2-3

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Elektronické zpracování signálu

1.5 Operační zesilovače I.

PROGRAMOVÁNÍ ŘÍDÍCÍCH SYSTÉMŮ

Operační zesilovač je integrovaný obvod se dvěma vstupy (invertujícím a neinvertujícím) a jedním výstupem.

4.6.6 Složený sériový RLC obvod střídavého proudu

Paradigmata kinematického řízení a ovládání otevřených kinematických řetězců.

5. A/Č převodník s postupnou aproximací

Registr práv a povinností. PhDr. Robert Ledvinka vrchní ředitel sekce veřejné správy MV

SWI120 ZS 2010/ hookey.com/digital/

TECHNICKÁ DOKUMENTACE

Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb. CW01 - Teorie měření a regulace ZS 2010/2011. reg Ing. Václav Rada, CSc.

Energetický regulační

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Sekvenční logické obvody

Title: IX 6 11:27 (1 of 6)

Rozšíření počítadla okruhů pro českou autodráhu s roztečí drážek 90 mm (ev. č.: )

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/

Programovatelné logické obvody

VY_52_INOVACE_2NOV37. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 8. a 9.

3. D/A a A/D převodníky

Aktivní filtry. 1. Zadání: A. Na realizovaných invertujících filtrech 1.řádu s OZ: a) Dolní propust b) Horní propust c) Pásmová propust

Číselné soustavy Ing. M. Kotlíková, Ing. A. Netrvalová Strana 1 (celkem 7) Číselné soustavy

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pracovní list č. 8 k prezentaci Pneumatická hradla

LABORATORNÍ CVIČENÍ Elektrotechnika a elektronika

Tranzistory. BI-CiAO Číslicové a analogové obvody 4. přednáška Martin Novotný ČVUT v Praze, FIT,

NÁVOD K POUŽITÍ REGULÁTORU DIGR-1500/E

DS 200 Elektronický tlakový spínač s analogovým výstupem

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

VYSOKÁ ŠKOLA POLYTECHNICKÁ JIHLAVA Katedra elektrotechniky a informatiky Obor Počítačové systémy


Umělá inteligence. Příklady využití umělé inteligence : I. konstrukce adaptivních systémů pro řízení technologických procesů

Převodník DL232. Návod pro instalaci. Docházkový systém ACS-line. popis DL232.doc - strana 1 (celkem 5) Copyright 2013 ESTELAR

EOKO. komponenty vzt. EOKO kruhové ohřívače. Základní informace. Technické parametry. Základní parametry.

Tvorba trendové funkce a extrapolace pro roční časové řady

tvarovací obvody obvody pro úpravu časového průběhu signálů Derivační obvody Derivační obvod RC i = C * uc/ i = C * (u-ur) / ur(t) = ir = CR [

Prostorový termostat. Nastavení žádané teploty pod krytem, pouze pro vytápění nebo pouze pro chlazení. 2-bodová regulace Spínané napětí AC 24...

Adaptéry pro přenos binárních signálů přes mnohavidová optická vlákna ELO E203, E204, E205, E206, E207. Uživatelský manuál

OM /2 MÍSTNÝ PŘÍSTROJ DC VOLTMETR/AMPÉRMETR AC VOLTMETR/AMPÉRMETR WATTMETR MONITOR PROCESŮ OHMMETR TEPLOMĚR PRO PT 100

Měření statických parametrů tranzistorů

evodníky Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Ústav elektrotechniky a měření Přednáška č. 14 Milan Adámek adamek@fai.utb.cz U5 A

Teorie vzájemného převodu analogového a číslicového signálu

Sekvenční logické obvody

Systém zvukové signalizace a spouštění motoru na základě stavu světla

(a) = (a) = 0. x (a) > 0 a 2 ( pak funkce má v bodě a ostré lokální maximum, resp. ostré lokální minimum. Pokud je. x 2 (a) 2 y (a) f.

Úloha K1. Spouštěni elektromotoru.

Přístupový systém VX800N. Vid

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

PODKLADY PRO PŘESTAVBU ROZVADĚČE TYRISTOROVÉ REGULACE 97, 98

Řada CD3000S. Stručný přehled. Technické parametry. Tyristorové spínací jednotky

L L H L H H H L H H H L

REPRODUKTOROVÁ SOUSTAVA S PŘÍMOU D/A KONVERZÍ

Napájecí soustava automobilu. 2) Odsimulujte a diskutujte stavy které mohou v napájecí soustavě vzniknout.

Parkovací automat. Identifikace systému. Popis objektu

Přechodové jevy, osciloskop

{ } Kombinace II. Předpoklady: =. Vypiš všechny dvoučlenné kombinace sestavené z těchto pěti prvků. Urči počet kombinací pomocí vzorce.

PX097. DMX Repeater. Návod k obsluze

Praktikum II Elektřina a magnetismus

Specifikace výrobku. Model YTA70 Převodník teploty GS 01C50C03-00C ZÁKLADNÍ ÚDAJE. Přesnost Viz tabulka 1. na straně 2.

Kompaktní řídicí systém

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Nabíječ KE R5-24V 20A

Obrázek 1 schéma zapojení měřícího přípravku. Obrázek 2 realizace přípravku

1.3.1 Kruhový pohyb. Předpoklady: 1105

Analogový osciloskop

Testování výškové přesnosti navigační GPS pro účely (cyklo)turistiky

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ Číselné soustavy

EMC a napájecí zdroje

Binární data. Číslicový systém. Binární data. Klávesnice Snímače polohy, dotykové displeje, myš Digitalizovaná data odvozená z analogového signálu

5. 1. Násobička s rozdělením proudů (s proměnnou strmostí)

M7061 ROTAČNÍ POHONY VENTILŮ

Strana Strana DVOUPÓLOVÉ IEC jmenovitý proud Ith: 20 A (AC1) IEC spínaný výkon: 1,3 kw (AC3 230 V) Ideální pro domovní aplikace

Semestrální práce NÁVRH ÚZKOPÁSMOVÉHO ZESILOVAČE. Daniel Tureček zadání číslo 18 cvičení: sudý týden 14:30

Kontrolní seznam před instalací

Optopřevodníky video BREAK-xTS-V, BREAK-xRS-V BOX DIN RACK. Příslušenství: Příslušenství

TA-MC Pohony. Elektrické pohony Vysoce výkonné proporcionální pohony

Lineární a adpativní zpracování dat. 4. Lineární filtrace: Z-transformace, stabilita

4. Zpracování signálu ze snímačů

ŠIROKOPÁSMOVÝ ZESILOVAČ PRO ČÍTAČ

Přechodové moduly pro ŘS SAIA Příručka projektanta

Vzorkování. Je-li posloupnost diracových impulzů s periodou T S : Pak časová posloupnost diskrétních vzorků bude:

Návod k obsluze SCHWITZLER Kaion SHP-24LP2S

Úloha 1 - THEVENINŮV PRINCIP

Transkript:

Převodníky analogových a číslicových signálů Převodníky umožňující transformaci číslicově vyjádřené informace na analogové napětí a naopak zaujímají v řídícím systému klíčové postavení. Značná část měřených veličin bývá obvykle zaznamenána ve formě časově spojitého průběhu analogového napětí a do číslicové formy se musí převést pomocí převodníku. Převodníky tedy umožňují propojení mezi analogovou a číslicovou částí řídícího systému. Přesnost a rychlost převodu použitých převodníků je jedním z hlavních faktorů určujících použitelnost a kvalitu celého řídícího systému. 1. Číslicově analogový převodník Číslicově analogové převodníky neboli převodníky číslo-napětí (zkráceně převodník Č/N nebo D/A) zabezpečují transformaci informace vyjádřenou v číslicové formě na analogové napětí. U D/A převodníku využíváme vlastnosti operačního zesilovače u kterého je zesílení prakticky určeno zpětnou vazbou. Principielní zapojení čtyřbitového převodníku je na obr.1.1 Zapojení je upraveno tak, aby odpor sítě byl nezávislý na vstupním čísle. Vstupní binární číslo(slovo) realizováno pomocí přepínačů. Obr. 1.1 Principelní zapojení čtyřbitového D/A převodníku V zapojení na obr. 1.1 jsou jednotlivé větve sítě připojeny buď na zem nebo na zdroj napětí U ref.pak za předpokladu, že vnitřní odpor zdroje U ref R g je zanedbatelný je odpor sítě R i.

V uvedeném zapojení ke každému bitu s různou vahou přísluší jiná velikost odporů v síti. Tato skutečnost je na závadu zejména pro převodníky vyrobené v integrované monolitické formě. Z tohoto důvodu bylo vyvinuto zapojení využívající odporu jedné velikosti. Principielní zapojení je na obr. 1.2. Pro výstupní napětí platí vztah Obr. 1.2 Upravené zapojení A/D převodníku s odpory jedné velikosti E 0 RN 1 1 1 = Q3 + Q2 + Q1+ Q0 R 2 4 8 0 kde R 0 = 2 R Q 3 = MSB, Q 0 = LSB MSB nejvyšší významový bit v našem případě vyjádřený indexem 2 3 LSB- nejnižší významový bit vyjádřený indexem 2 0 v uvedeném výrazu předpokládáme U ref = 5V. Sepnutím jednotlivých spínačů Q 0 až Q 3 připojíme do váhové sítě referenční napětí U ref odpovídající bitovému vyjádření příslušného vzorku.výstupní napětí E 0 závisí na hodnotě vstupního binárního slova. př. Binární vzorek má hodnotu a) 0 0 0 1 b) 0 0 1 0 potom 1 1 E0 = 5V = 1V E0 = 5V = 2V 8 4 c) 0 1 0 0 d) 1 0 0 0 1 E0 = 5V = 4V E0 = 5V = 8V 2 v zadané úloze předpokládáme Q 0 = Q 1 = Q 2 = Q 3 = 5 V

Na obr.1.3 je simulace čtyřbitového DA převodníku v programu Electronics Wokbench s výstupem na dvojitý zesilovač s operačními zesilovači LM224A. Zesílení prvního operačního zesilovače v invertujícím zapojení je dáno poměrem zpětnovazebního rezistoru R N = 16 kω ke vstupnímu odporu R 0 jehož hodnota je stále. Je- li vstupní napětí 0,625 V,potom výstupní napětí E 0 RN E0 =. 0,625= 0,625 = 1V R0 Změna polarity výstupního napětí je zajištěna zapojením dalšího invertujícího zesilovače s přenosem -1. obr.1.3 Schéma zapojení D/A převodníku v simulaci převodu binárního slova ( 1 1 1 1 ) b V další části popisu funkce D/A převodníků si ukážeme zobrazení-převod stavů pro převod jednotlivých bitů čtyřbitového binárního slova. V předchozím textu jsme si matematicky dokázali převody binárního slova na napětí. Ve všech případech mimo vzorku a) dochází k velmi přesnému převodu, pouze u nejnižšího významového bitu LSB, má výstupní napětí E 0 hodnotu 997 mv. Na obr.1.4 vidíme rozdělení referenčního napětí na jednotlivé váhové odpory sítě, při simulaci převodu binárního slova ( 1 1 1 1 ) b na napětí. Výstupní napětí E 0 má hodnotu 15V

což odpovídá stavu sepnutí všech spínačů. Převod binárního slova (1 1 1 1) b na dekadické vyjádření 1*2 3 + 1*2 2 + 1*2 1 +1*2 0 =8 + 4 + 2+ 1 = 15 Jsou sepnuty spínače A =Q 0, B =Q 1, C = Q,2, D = Q 3 obr.1.4 Schéma zapojení D/A převodníku v simulaci převodu binárního slova ( 1 1 1 1 ) b Na obr.1.5 vidíme rozdělení referenčního napětí na jednotlivé váhové odpory sítě, při simulaci převodu binárního slova ( 1 0 0 0 ) b na napětí. Přiřazení hodnoty nejvyššímu významovému bitu Q 3 odpovídá napětí výstupu 8V dle 2 3 = 8. Je sepnutý spínač D = Q 3 obr.1.5 Schéma zapojení D/A převodníku v simulaci převodu binárního slova ( 1 0 0 0 ) b

Na obr.1.6 vidíme rozdělení referenčního napětí na jednotlivé váhové odpory sítě, při simulaci převodu binárního slova ( 0 1 0 0 ) b na napětí. Přiřazení hodnoty druhému nejvyššímu významovému bitu Q 2 odpovídá napětí výstupu 4V dle 2 2 = 4. Je sepnutý spínač C = Q 2 obr.1.6 Schéma zapojení D/A převodníku v simulaci převodu binárního slova ( 0 1 0 0 ) b Na obr.1.7 vidíme rozdělení referenčního napětí na jednotlivé váhové odpory sítě, při simulaci převodu binárního slova ( 0 0 1 0 ) b na napětí. Přiřazení hodnoty třetímu nejvyššímu významovému bitu Q 1 odpovídá napětí výstupu 2V dle 2 1 = 2. Je sepnutý spínač B = Q 1 obr.1.7 Schéma zapojení D/A převodníku v simulaci převodu binárního slova ( 0 0 1 0 ) b

Na obr.1.8 vidíme rozdělení referenčního napětí na jednotlivé váhové odpory sítě, při simulaci převodu binárního slova ( 0 0 0 1 ) b na napětí. Přiřazení hodnoty nejnižšímu významovému bitu Q 0 (LSB) odpovídá napětí výstupu 1V dle 2 0 = 1. Je sepnutý spínač A = Q 0 obr.1.8 Schéma zapojení D/A převodníku v simulaci převodu binárního slova ( 0 0 0 1 ) b