Тогда шаги квантования для преобразователей различной разрядности равны:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
8 = |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
= 0.0391 В, |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
8 |
|
256 |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
12 = |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0.0024 В, |
|||||||||||||
|
|
|
|
12 |
4096 |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
16 = |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0.00015В. |
|||||||||
|
|
|
16 |
65536 |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
СКОК вычисляется по следующей формуле: |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σкв |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 √2 |
|||||||
Тогда СКОК для преобразователей равны: |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
σкв8 = |
8 |
|
|
|
|
|
= |
0.0391 |
|
= 0.0092 В = 9.2 мВ, |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
3 √2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 √2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
σ12кв = |
|
|
12 |
|
= |
0.0024 |
|
= 0.00057 В = 0.57 мВ, |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
3 √2 |
|
|
|
3 √2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
σ16кв = |
16 |
|
|
= |
0.00015 |
|
= 0.000035В = 0.035 мВ. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
3 √2 |
|
3 √2 |
||||||
|
|
|||||||
3.2 РАСЧЁТ МОЩНОСТИ СИГНАЛА
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
Необходимо рассчитать мощность сигнала на входе АЦП . Она рассчитывается по следующей формуле:
|
|
2 |
|
||
= |
1 |
(( |
|
) Δ) . |
(13) |
|
|
||||
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|||
Тогда, для преобразователей различной разрядности она равна:
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
||
|
|
1 |
|
8 |
|
|
1 |
|
256 |
|
|
|
8 |
= |
(( |
) |
|
) = |
(( |
) 0.0391) = 12.52, |
(14) |
||||
|
|
8 |
|
|
||||||||
|
2 |
2 |
|
|
2 |
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|||
12 = |
1 |
(( |
12 |
) |
|
|
) |
= |
|
1 |
(( |
4096 |
) 0.0024) |
= 12.079, |
(15) |
|||||||
|
|
|
12 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
1 |
|
|
|
16 |
|
|
|
|
2 |
|
1 |
|
|
|
65536 |
|
2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
16 |
= |
|
(( |
) |
|
) |
|
= |
|
(( |
) 0.00015) |
= 12.080. |
(16) |
|||||||||
|
|
16 |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
3.3 РАСЧЁТ СООТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ
Необходимо рассчитать соотношение сигнал/шум по мощности / .
Оно вычисляется по следующей формуле:
|
|
3 |
2. |
|
|
|
= |
|
|
(17) |
|
|
2 |
||||
|
|
|
|
|
|
Тогда, для преобразователей различной разрядности оно равно:
|
|
|
|
8 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
2 |
= |
|
|
|
2562 |
= 98304, |
|||||||
|
|
|
|
8 |
2 |
2 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
2 |
= |
|
|
|
40962 |
= 25165824, |
|||||||||
|
12 |
2 |
2 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
= |
|
|
2 |
|
= |
|
|
655362 = 6442450944. |
||||||||||||||
16 |
2 |
|
2 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(18)
(19)
(20)
4ВЫВОДЫ
Врезультате лабораторной работы были исследованы АЦП/ЦАП
различных разрядностей, а также влияние частоты дискретизации и формы
сигнала на корректность работы преобразователей. В результате исследований
можно выделить:
•Чем выше разрядность преобразователей, тем меньше разница между аналоговым и цифровым сигналами;
•Чем выше частота дискретизации преобразователей, тем меньше разница между аналоговым и цифровыми сигналами;
21
•При коротких импульсах влияние параметров АЦП/ЦАП не так сильно проявляется, как при меандре;
•С ростом частоты дискретизации разница между аналоговым и цифровыми сигналами уменьшается сильнее, чем при увеличении разрядности преобразователей.
22