Исследование аналого-цифрового преобразователя (ацп) Analog-raqamli o‘zgartirgichni tadqiq etish

Amalyot ishi № 1
Исследование аналого-цифрового преобразователя (АЦП)
Analog-raqamli o‘zgartirgichni tadqiq etish


1. Ishning maqsadi
Ishning maqsadi ARO` da yuz beradigan jarayonlarni o'rganish. Ushbu maqsadga erishish uchun laboratoriya ishlarida quyidagi vazifalar ketma ketlikda bajariladi:
- Simulink to'plamida ARO` tarkibiy sxemasiga kiritilgan bloklarni o'rganiladi;
- Analog signalni raqamli signalga aylantirishning fizik modeliga mos keladigan ARO` modellashtirish sxemasi yaratiladi;
- ARO` parametrlarini (kvantlash oralig'i va diskret qadam) raqamli signalning axborot parametrlariga ta'siri o'rganiladi.


2. Описание работы АЦП в пакете Simulink
1-rasmda ARO` ishini modellashtiruvchi funksional sxema ko`rsatilgan.

Рис.1. ARO` ning funksional sxemasi.

Signal generatorlari (1) (sinusoidal, arrasimon va tasodifiy signal generatori) va 2 (berilgan chastota diapazonidagi shovqin generatori) summator 3 orqali ketma-ket ulangan 4 va 5 yordamida modellashgan ARO` kirishiga kelib tushadi. Osiloskop 6 ARO` kirishiga kiruvchi signallarni kuzatish imkonini beradi va ikkinchi osiloskop (7) esa summator (8) chiqishida hosil bo'lgan kvant xatolar.

Hisoblash va dispersiya xatolarini ko`rsatish mos ravishda 9 va 10 –bloklar yordamida amalga oshiriladi. Hisoblash gistrgrammasi (11) blokida gistorgamma hisoblanadi va 12-blokda ko`rsatiladi. 13-blokda uning sozlamasidan kelib chiqqan xolda gistogramma vaqtinchalik yoki qisman sohalarda namayish qilinadi. Blok 9 va 11 boshqaruvchi Rst kirishga ega. Ushbu kirish qismiga signal berilganda dispersiya hisoblash blok 9 va gistorgamma yaratuvchi blok 11 boshlangich xolatga keltiriladi. Ushbu bloklarni boshqarish kalit 14 orqali amalga oshiriladi.

Vaqtinchalik sohada ARO` ishini modellashtirishdan tashqari, laboratoriya ishi quyidagi signallarning spektral zichligi hisoblarini hisoblash va grafik jihatdan ko'rsatish imkonini beradi:

- kvant vaqt - chiqish blogi 4;
- vaqt va signal darajasida kvant – chiqish blogi (5);
- kvantlash xato signallari – chiqish blogi(7).

Ushbu bloklar har bir blokning buferida to'plangan ma'lumotlar amplitudasining kvadratini hisoblab chiqadi va natijalarni grafikalar shaklida chiqaradi. Har safar buferni to'ldirgandan so'ng, natijani hisoblash va grafik ko'rsatish buferni tozalaydi va jarayon takrorlanadi. Shunday qilib, modellashtirishda turli xil signal namunalariga mos keladigan, to'rtburchaklar vaqt oynasi bilan tortilgan o'zgaruvchan SPM grafikasini kuzatish mumkin. Oynaning kattaligi bufer o'lchamiga to'g'ri keladi.

ARO` (1-rasm) funktsional sxemasi Simulink kutubxonasidan "ushlash va o`tkazish" texnologiyasi yordamida yaratilgan mdl faylga tuziladi. O'rganilayotgan bloklarni topish va ularga yo'l quyida keltirilgan.
Simulink\Discrete\Zero-Order Hold namuna olish va saqlash blogi. Ma'lum bir vaqtda chiqish signalining oniy qiymatidan namuna olish amalga oshiradi va uni keyingi namunaga qadar chiqishda aniqlaydi;

Kvantlochvi Simulink\Nonlinear\Quantizer kirish signalini darajasi bo'yicha kvantlashni amalga oshiradi;

Summator Simulink \ Math \ Sum ko'rsatilgan belgilarni hisobga olgan holda kirish signallarini jamlashni amalga oshiradi;

Konstanta Simulink\Sources\Constant doimiy qiymat hosil qiladi

Mexanik kalit Simulink\ Nonlinear\Manual Switch sichqonchaning chap tugmachasini ikki marta bosish bilan o`z holatini o'zgartiradi;

Osillogrof Simulink\Sinks\Scope joriy kirish signalini raqamli qiymatini ko'rsatadi;

Dispersiya hisoblash blogi DBS Blockset\Statistics\Variance kirish signalining dispersiyasini hisoblaydi;
Dispersiya hisoblash blogi DSP Blockset\Statistics\Histogram kirish signallarining belgilangan oralig'i uchun gistogramni hisoblab chiqadi;
Vektor kattaliklarning raqamli indikatori DSP Blockset\DSP Sinks\Display;
Grafik ko`rsatish blogi DSP Blockset\DSP Signs\Vector Scope vaqt yoki chastota nazorati yordamida kirish malumotlari grafikalarini yaratishga imkon beradi
Furya integralining kvadratini hisoblash va buferlash blogi Fourier DSP Blockset\DSP Sinks\Spectrum Scope kirish signali hisobotlarini buffer to`plydi, shundan so'ng Furya integralini kvadratini hisoblab chiqadi.

Test signallari generatori Simulink\Sources\Signal Generator ADC kiritish qismiga garmonik signal beradi;

Berilgan chastota diapazonidaggi shovqin generatori Simulink\Sources\Band-Limited White Noise ADC kiritish uchun tasodifiy signal beradi.