- •Схемотехника аналого – цифровых устройств
- •Лекция 1. Введение. Структура устройств ввода-вывода информации в эвм
- •Введение
- •Принципы построения систем обработки данных с использованием эвм
- •Состав устройств ввода информации в эвм
- •Состав устройств вывода
- •Лекция 2. Основные сведения об интегральном операционном усилителе. Структурная схема операционного усилителя
- •Понятие идеального усилителя и его свойства
- •Классификация операционных усилителей
- •Структурная схема операционного усилителя. Определения дифференциального и синфазного сигналов
- •Лекция 3. Основные параметры оу
- •Входные параметры
- •Выходные параметры и параметры передачи
- •Параметры передачи
- •Лекция 4. Схемотехника входных каскадов оу
- •Принципы построения входного дифференциального каскада
- •Малосигнальные параметры входного дифференциального каскада
- •Лекция 5. Генераторы стабильного тока в схемотехнике оу
- •Особенности построения источников тока в схемотехнике оу
- •Базовые схемы источников тока
- •Основные модификации источников тока
- •Лекция № 6. Назначение и принцип работы каскадов сдвига уровня и основы схемотехники выходных каскадов оу
- •Назначение и принцип работы каскадов сдвига уровня
- •Основы схемотехники выходных каскадов оу
- •Защита выходных каскадов от короткого замыкания
- •Лекция №7. Базовые схемы включения оу в аппаратуре
- •Повторитель напряжения
- •Неинвертирующий усилитель
- •Инвертирующий усилитель
- •Лекция 8. Частотная характеристика оу
- •Формирование частотной характеристики оу
- •Логарифмические частотные характеристики оу
- •Частотная характеристика оу при наличии отрицательной обратной связи
- •Лекция 9. Устойчивость работы схем с оу. Частотная коррекция
- •Причины неустойчивой работы схем с оу
- •Частотная коррекция схем с оу
- •Лекция 10. Схемы на основе оу для выполнения математических операций
- •Суммирующий усилитель
- •Интегрирующий усилитель
- •Пояснения к работе интегрирующего усилителя:
- •Дифференцирующий усилитель
- •Логарифмирующий усилитель
- •Лекция 11. Активные фильтры
- •Основные сведения, классификация и типы частотных характеристик активных фильтров
- •Анализ схемы двухполюсного активного фильтра
- •Фильтры с переключаемыми конденсаторами
- •Мдп-транзисторы (полевые транзисторы с изолированным затвором)
- •Для реализации резистора
- •Лекция №12. Компаратор напряжения
- •Основные сведения и особенности схемотехники компараторов напряжения
- •Принцип работы компаратора при сравнении сигналов разной полярности
- •Анализ систематических и случайных ошибок в работе компаратора при сравнении сигналов разной полярности
- •Лекция №13. Компаратор с гистерезисом
- •Принцип работы компаратора при сравнении сигналов одной полярности
- •Компаратор с гистерезисной характеристикой
- •Лекция №14. Классификация и состав функциональных блоков цифроаналоговых преобразователей
- •Классификация цифроаналоговых преобразователей
- •Ключевые элементы цифроаналоговых преобразователей
- •Резистивные матрицы цифроаналоговых преобразователей
- •Цап с матрицей двоично-взвешенных сопротивлений
- •Цап с матрицей r-2r с выходом по току
- •Цап с матрицей r-2r с выходом по напряжению
- •Далее, аналогично не сложно показать, что при коде 0010 потенциал точки а будет равен , а при коде 0001 –. Поэтому аналогично по двоичному закону будет меняться и выходное напряжение всей схемы.
- •Классификация ацп
- •Аналого-цифровые преобразователи последовательного счета
- •Ацп с промежуточным преобразованием во временной интервал
- •Ацп последовательного счета с цифровым интегратором
- •Ацп с двухтактным интегрированием
- •Лекция 17. Ацп слежения, параллельного действия и поразрядного кодирования
- •Аналого-цифровые преобразователи слежения
- •Аналого-цифровые преобразователи параллельного действия
- •Аналого- цифровые преобразователи поразрядного кодирования
- •Лекция №18. Теоретические основы аналоговой и гибридной вычислительной техники
- •Основные понятия моделирования. Система аналогий, критерий подобия
- •Масштабы и масштабные уравнения Пусть дифференциальное уравнение механической системы, являющееся упрощенной моделью системы подвески автомобиля имеете вид:
- •Пояснения к рисунку:
- •Примеры использования масштабных уравнений Расчет коэффициента передачи суммирующего усилителя
- •Пример моделирования дифференциального уравнения второго порядка
- •Лекция №19. Аналого-цифровые вычислительные комплексы
- •Структура аналого-цифрового вычислительного комплекса
- •Структура авм
- •Заключение
- •Список литературы
Состав устройств ввода информации в эвм
Различают три наиболее распространенных способа обработки сигналов:
Параллельный способ.
Последовательный способ.
Последовательно-параллельный способ.
Рассмотрим структуру устройств на основе параллельного способа обработки сигналов.
Рис. 2. Структура устройств ввода при параллельной обработке аналоговых сигналов
ДПИ – датчик первичной информации, преобразующий неэлектрическую величину в пропорциональный электрический сигнал.
В зависимости от принципа работы этого датчика он может иметь разные электрические свойства. Например: низкое или высокое выходное сопротивление, выходной сигнал в виде напряжения или тока и так далее.
Поэтому параметры этих датчиков нужно согласовывать с последующими устройствами автоматического ввода. Эту функцию выполняет согласующее устройство – СУ.
Все полезные сигналы, поступающие на вход, как правило, присутствуют на фоне помех и шумов. Чтобы исключить действие помех и повысить точность в систему вводятся фильтры – Ф, очищающие сигнал от шумов и помех.
Учитывая различные физические принципы формирования информации о параметрах, в подобные системы часто вводятся функциональные преобразователи – ФП. Это устройства, которые по какому-то алгоритму производят преобразование сигнала к виду удобному для ввода.
Для того, чтобы ввести сигнал в машину используется аналогово-цифровой преобразователи – АЦП, выходные коды которых через цифровой мультиплексор вводятся в машину.
Построение систем ввода по такому принципу характеризуется высокой точностью и высоким быстродействием. Высокое быстродействие определяется параллельной, независимой обработкой аналоговых сигналов. Высокая точность определяется цифровой передачей данных в машину потому, что все устройства, включая АЦП, можно расположить непосредственно на объекте.
Основной недостаток, ограничивающий применение АЦП, – высокая стоимость (самое дорогое обычно АЦП).
Последовательный способ обработки аналоговых сигналов отличается от рассмотренного перенесением мультиплексирования из цифровой части в аналоговую, это дает возможность использовать один АЦП. Что существенно снижает стоимость системы
Последовательный способ обработки аналоговых сигналов отличается от рассмотренного перенесением мультиплексирования из цифровой части в аналоговую, это дает возможность использовать один АЦП. Что существенно снижает стоимость системы.
Рис. 3. Структура устройств ввода при последовательной обработке аналоговых сигналов
УВХ – устройство выборки-хранения.
АМ – аналоговый мультиплексор.
УВХ – элемент аналоговой памяти
УВХ – это устройство, которое должно запоминать значение аналогового сигнала на время преобразования АЦП.
Тогда максимально возможное число обрабатываемых сигналов может быть определено по следующей формуле:
, |
(3) |
где Δximax – максимально допустимая абсолютная погрешность преобразования i-того параметра.
–скорость изменения i-того параметра.
tк – время коммутации УВХ.
tп – время преобразования АЦП.
Эта система отличается меньшей стоимостью, но при этом имеет несколько худшую точность, в основном связанную из-за использования УВХ. Несмотря на это, в настоящее подобные устройства нашли наибольшее распространение.