Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Шпори (21-41).doc
Скачиваний:
24
Добавлен:
23.02.2016
Размер:
432.13 Кб
Скачать

41. Пристрої вибірки-збереження.

Пристрої вибірки - зберігання При зборі інформації і її наступному перетворенні часто буває необхідно зафіксувати значення аналогового сигналу в певний момент часу. Деякі типи аналогово-цифрових перетворювачів, наприклад, послідовного наближення, можуть давати зовсім непередбачувані помилки, якщо їх вхідний сигнал не зафіксовано під час перетворення. При зміні вхідного коду цифро-аналогових перетворювачів через неодночасність встановлення розрядів спостерігаються викиди вихідної напруги. Для усунення цього явища на час встановлення також слід зафіксувати вихідний сигнал ЦАП. Пристрої вибірки - зберігання (ПВЗ) (стеження - зберігання), що виконують цю функцію, повинні на інтервалі часу вибірки (спостереження) повторювати на виході вхідний аналоговий сигнал, а при перемиканні режиму на зберігання зберігати останнє значення вихідної напруги до надходження сигналу вибірки.. Рис. 1. Пристрій вибірки - зберіганняНайпростіша схема ПВЗ має ряд недоліків: · При замкнутому ключі джерело вхідного сигналу має значну ємнісне навантаження. Якщо джерелом є ОУ, це звичайно призводить до його самозбудження. · ЗУ з польовими транзисторами на вході, які застосовуються як буферних повторювачів, мають значний зсув нуля. Основні характеристики ПВЗ: Точності 1. Напруга зсуву нуля U см, визначається практично зміщенням нуля ОУ 1. 2. Дрейф фіксованої напруги при заданій ємності С хр U вих t = I/ р / С хр, де I р - струм розряду конденсатора. Він складається з струмів витоку конденсатора і комутатора, а також з вхідного струму підсилювача ОУ 2. При заданому струмі витоку величину дрейфу можна зменшити шляхом збільшення ємності конденсатора С хр. Проте це погіршує динамічні характеристики схеми. Динамічні характеристики 1. Час вибірки tв визначає, як довго при самих несприятливих умовах триває процес заряду конденсатора зберігання до величини вхідної напруги з заданим рівнем допуску. Цей час пропорційно ємності С хр. Переклад ПВЗ в режим зберігання до закінчення інтервалу вибірки загрожує значними помилками. 2. Апертурна затримка t а. Це період між моментом зняття напруги, що управляє і фактичним замиканням послідовного комутатора.

Пристрої вибірки та зберігання ПВЗ необхідні для зменшення динамічних похибок, виникаючих при дискретизації безперервних сигналів, що змінюються в часі. Їхня робота основана на принципі фіксації миттєвого значення сигналу на час, необхідний до наступного перетворення в аналого-цифрових перетворювачах (АЦП).

Існуючі ПВЗ ділять на два класи: аналогові й цифрові. В аналогових пристроях здійснюється перехід від безперервної функції U(t) до безперервної послідовності {U (tn)} (n = 1, 2, ...), квантування вибіркових значень відбувається в АЦП. У цифрових пристроях спочатку відбувається квантування вхідного сигналу, а вже потім його дискретизація і зберігання вибіркових значень у цифровій формі.

Принцип побудови.

З математичної точки зору в основі роботи ПВЗ лежить операція стробування, що в ідеальному випадку можна виконати, використовуючи фільтруючі властивості δ-функцій:

Реальне стробування здійснюється за допомогою послідовності детермінованих стробуючих функцій g(t) , які мають кінцеву в порівнянні з довжиною вхідних сигналів тривалість, і може бути описано виразом де F - символ функціонального перетворення сигналу в межах стробуючого імпульсу.

Рисунок 34.2-Структурна схема ПВЗ,

Однак принциповою різницею в роботі ПВЗ є наявність механізму утворення відліків. Зокрема, випадок дискретизації за допомогою самого АЦП можна розглядати як різновид методу.

20