23.3. Разрядность ацп, если погрешность 5%
Какова должна быть разрядность АЦП для обработки сигналов с заданной в ТЗ точностью? Привести расчёт.
Абсолютная величина ошибки квантования при каждом отсчёте находится в пределах от нуля до половины МЗР.
ε ≤ 1/2n+1; n ≥ 1+log2(1/ε); n ≥ 1+log2(1/0,05); n ≥ 6.
Разрядность ЦАП должна быть не менее 5 двоичных разрядов (1/25 =0,031 => 3,1%).
23.4. Привести схему детектора выпрямителя
Вероятно, имелся в виду ПАЗ (приведена схема пассивного ПАЗ). Диодный мост можно заменить на одиночный диод.
Гутников страница 117
23.5. Каким образом датчик для измерения перемещения можно использовать для измерения скорости
Скорость равна первой производной перемещения по времени:
v=dl/dt;
Если после датчика перемещения поставить дифференциатор, то итоговые показания будут как от датчика скорости.
23.6. Приведите схему разработанного устройства
На вход трансформатора подается высокочастотный гармонический сигнал U1 (генератор на мосте Вина на ОУ DA1 + усилитель на ОУ DA2).
В зависимости от величины перемещения сердечника трансформатора изменяется величина сигнала U2.
Величина U2 снимается с выхода трансформатора и подается на ПАЗ (VD1, C1, R1), после чего оцифровывается АЦП (DA). Результат подается на интерфейс Центроникс и считывается программно.
*В случае использования АЦП меньшей разрядности отключаются младшие значащие разряды (D0, D1).
Контрольное задание № 24
Разработать
прецизионный генератор ступенчато
нарастающего напряжения для получения
семейства статических характеристик
полупроводниковых приборов. Генератор
должен иметь возможность регулировки
высоты ступенек. Максимальное значение
выходного напряжения
;
погрешность установки амплитуды каждой
ступенькиUвых
не
хуже 0,1%. Длительность ступенек должна
быть равна 0,125 мс. Погрешность задания
длительности ступенек не должна
превышать 0,1% от номинального значения.
Временной интервал между ступенчато
нарастающими импульсами не должен
превышать 0,10 мс, а длительность фронтов
ступенек не должна превышать 5,0 мкс.
Выполните следующие задания и ответьте на следующие вопросы, связанные с решением контрольного задания:
24.1. Дайте определение цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). Почему ЦАП считается одним из самых точных элементов цифровой техники? .Устройство, преобразующее входные сигналы в цифровой форме в аналоговую форму на выходе, называется цифро-аналоговым преобразователем.
ЦАП считается одним из самых точных элементов цифровой техники, так как содержит прецизионные наборы резисторов, высококачественные ключи, источник опорного напряжения высокой точности и позволяет получать на выходе аналоговое напряжение, точно соответствующее входному коду.
24.2. Приведите типовую схему генератора прямоугольных импульсов на цифровых микросхемах. Каким образом можно добиться высокой (не хуже 10-5 %) стабильности частоты следования импульсов такого генератора?
Типовая схема генератора прямоугольных импульсов (мультивибратора) на цифровых микросхемах, например, на интегральной микросхеме К 155 ЛАЗ:Существенно повысить стабильность частоты такого генератора можно, заменив конденсатор С1 кварцем ZQ1. Кварц, представляющий собой высокодобротный контур, обеспечивает стабильность частоты следования импульсов не хуже 10-5 %.Кварц ZQ1 выберем с частотой 8 кГц, что обеспечит длительность периода выходного напряжения 0,125 мс.
