4. Приклади розрахунку параметрів генератора з цифровим способом формування сигналу.

Дані для розрахунку:

• частота вихідного сигналу 1 МГц;

• ф орма – трапеція (рис.);

• SNR - не гірше 170.

Розрахувати:

• мінімальну кількість вибірок за період - n;

• тактову частоту зчитування вибірок - f_виб;

• необхідну розрядність ЦАП - р.

Порядок розрахунку:

1. Необхідну розрядність ЦАП обчислимо враховуючи, що SNR=2^р×3^1/2≥170, звідки 2^р≥100, тоді р=7.

2. Для визначення мінімальної кількості вибірок за період спочатку визначимо період сигналу:

Т=1/f =1/10⁶ =10^-6 c.

3. Знайдемо ділянку трапеції з максимальною швидкістю зростання (спадання) сигналу. Для цього проаналізуємо на яких проміжках періоду функція змінюється максимально швидко, очевидно, що це проміжок t=[0;T/3], тоді:

V_max=(U(T/3)-U(0))/(T/3-0)=(10В–0В)/(1/3×10^-6)=3×10⁷ В/с.

4. Обчислимо період слідування вибірок ΔT із співвідношення:

U_max/ SNR≥V_max× ΔT,

звідки: ΔT≤U_max/ (SNR×V_max) =10 В / (170×3×10⁷ В/с) =1,9×10^-9 с,

тоді частота зчитування вибірок:

f_виб =1/ ΔТ=1/1,9×10^-9 с=510 МГц.

5. Кількість вибірок за період: n=Т / ΔТ= 10^-6 c /1,9×10^-9 с= 510.

5. Висновки

Як видно, функціональні генератори мають просту конструкцію (відносно дешеві), але значні спотворення синусоїдального сигналу та лише три вихідних сигнали форму яких не можна змінювати. Генератори довільних функцій дають можливість формувати сигнали любої форми, з наперед заданими похибками синтезу, однак складні за будовою (дороговартісні прилади).

[Л] Генерация и генераторы сигналов / В. П. Дьяконов. - М. : ДМК Пресс, 2009. - 384 с., ил.

Домашнє завдання: Розрахунок параметрів генераторів з довільною формою вихідного сигналу

Згідно із порядковим номером за журналом розрахуйте:

• мінімальну кількість вибірок за період - n;

• тактову частоту зчитування вибірок - f_виб;

• необхідну розрядність ЦАП - p.

Дані для розрахунку:

• частота сигналу F_c;

• форма вихідного сигналу (додаток);

• відношення сигнал/шум SNR;

№ по журналу	Вихідний сигнал			SNR
	форма сигналу (рис. з додатку)	параметри форми сигналу	частота сигналу Fc, кГц
	Рис. a)	t1=1/2T	10		100
	Рис.b)	t1=1/3T, t2=2/3T	20		120
	Рис. c)	t1=2/3T	30		150
	Рис. d)	t1=1/3T, t2=2/3T	40		140
	Рис. g)	t1=1/2T	50		130
	Рис. f)	t1=1/3T	10		160
	Рис. a)	t1=1/2T	20		170
	Рис.b)	t1=1/3T, t2=2/3T	30		190
	Рис. c)	t1=2/3T	40		180
	Рис. d)	t1=1/3T, t2=2/3T	50		110
	Рис. g)	t1=1/2T	10		100
	Рис. f)	t1=1/3T	20		120
	Рис. a)	t1=1/2T	30		150
	Рис.b)	t1=1/3T, t2=2/3T	40		140
	Рис. c)	t1=2/3T	50		130
	Рис. d)	t1=1/3T, t2=2/3T	10		160
	Рис. g)	t1=1/2T	20		170
	Рис. f)	t1=1/3T	30		190
	Рис. a)	t1=1/2T	40		180
	Рис.b)	t1=1/3T, t2=2/3T	50		110
	Рис. c)	t1=2/3T	10		100
	Рис. d)	t1=1/3T, t2=2/3T	20		120
	Рис. g)	t1=1/2T	30		150
	Рис. f)	t1=1/3T	40		140
	Рис. a)	t1=1/2T	50		130
	Рис.b)	t1=1/3T, t2=2/3T	10		160
	Рис. c)	t1=2/3T	20		170
	Рис. d)	t1=1/3T, t2=2/3T	30		190
	Рис. g)	t1=1/2T	40		180
	Рис. f)	t1=1/3T	50		110

Додаток. Форми вихідного сигналу