Mavzu: Raqamli-analog va analog-raqamli o‘zgartirgichlar

Mavzu: Raqamli-analog va analog-raqamli o‘zgartirgichlar
Reja:

1. Raqamli-analog o‘zgartirgichlar

2. Analog-raqamli o‘zgartirgichlar

MikroEHMlar stanoklar, turli avtomatlar, ilmiy tajribalarni olib borishni boshqaradi. Bu va boshqa qurilmalar, o‘lchov asboblari va tizimlarida uzluksiz (analog) elektr signallari bilan ishlaydigan elektr datchiklar ishlatiladi. Datchik va ijro organlari (masalan, elektr dvigatellar)ni mikroEHM bilan bog'lash uchun analog signalni shu signal amplitudasiga proporsioanl songa o'zgartirish va aksincha o'zgartirish talab qilinadi.

Analog shakldagi ma’Iumotni raqamli shaklga o'zgartirish prinsipini richagli tarozilarda oichash jarayoni bilan solishtirish mumkin. Tarozida o'lchashni amalga oshirish uchun uning bir yelkasiga noma’lum og'irlikdagi yuk, ikkinchi yelkasiga esa toshlar qo'yiladi. Toshlar (masalan 1 g og'irlikdagi) tarozi muvozanat holga kelguncha qo'yilib boriladi. Toshlar soni yukning grammlardagi vazniga to'g'ri keladi. I g og'irlikdagi toshlar bilan o'lchanganda analog kattalik 0,5 g xatolik, 10 g li toshlar bilan o'lchanganda esa 5 g xatolik bilan o'lchanadi. Bu xatolik kvantlash xatoligi deb ataladi.
O‘lchash algoritmiga mos ravishda rirhagli tarozi rolini ikki kirishli solishtirish sxemasi (komparator) bajaradi. Tarozining bir yelkasiga o‘zgarmas kattalikdagi oMchanayotgan kuchlanish o'rnatiladi, ikkinchi yelkasiga raqamli datchik nazorati ostida pog'onasimon ortib borayotgan kuchlanish beriladi. Kuchlanishning har bir pog'onasi tarozi yelkasiga qo'shimcha tosh qo'yish amaliga mos keladi. Olingan ma’lumot esa tarozilar muvozanatga kclgach qayd etiladi.
Solishtirish jarayoni maxsus signal yordamida startstop trigger sxemasining ishga tushirihshi bilan boshlanadi. Triggerli sxemani pog'onasimon ortib boruvchi kuchlanish generatori va ikkilik hisoblagichni boshqaruvchi to'g'ri burchakli impulslar shakllantiradi. Bu generator pog'onasimon kuchlanish ishlab chiqaradi, hisoblagich esa hisobni noldan boshlaydi. Pog'onasimon kulchanish kirish bilan tenglashsa, uni komparator qayd etadi. startstop trigger dastlabki holatiga qaytadi va to'g'ri burchakli signallarning kelishi qo'shimcha mantiqiy element yordamida blokirovka qilinadi.
Bunday sodda o'zgartirish sxemasi yordamida analog kattalik raqamli shaklga ancha uzoq vaqt davomida o'zgartiriladi, chunki pog'onasimon kuchlanish ketma-ket kiritiladi.
O'zgartirish vaqtini qisqartirish maqsadida pog'onasimon kuchlanish generatori raqamli-analog o'zgartirgich bilan almashtiriladi. Shuning uchun analog-raqamli o'zgartirgich (ARO‘) sxemasiga raqamli-analog o'zgartirgich (RAO') sxemasi bilan tanishib bo'lgach qaytamiz.
Raqamli-analog o'zgartirgich (ARO') raqamli kattalikni unga proporsioanl bo'lgan elektr tok yoki kuchlanish ko'rinishidagi analog kattalikka o'zgartirish uchun qo'llaniladi.
ARO'larni tuzishning turli usullari mavjud bo'lib, amaliyotda maxsus kuchaytirgich va rezistorlarda bajarilgan sxema keng qo'llaniladi. ARO' vazifasini OKda bajarilgan jamlovchi kuchaytirgich bajarishi mumkin (13.1-rasm). Kirishlar soni o'zgartirilayotgan ikkilik kodning razryadlari soni bilan aniqlanadi. K —K, kalitlardan har biri ochiq yoki berk holatda bo'lishi mumkin. Soddalik uchun K4K3K2K, ikkilik kirish so'ziga ega bo'lgan to'rt razryadli RAO'ni ko'rib chiqilgan.

13.1 -rasm. OKda bajarilgan jam lovchi modda RAO' sifatida.

RAO' registrlariga, ayniqsa ARO' keng temperatura intervalida ishlaganda, barqarorlik va nominal aniqligi bo'yicha jiddiy talablar qo'yiladi. Bir xil va proporsional qarshilikli rezistorlarni texnologik jihatdan rezistorli matritsali mikrosxemalar ko'rinishida yasash qulay. Shuning uchun rezistorli matritsali modifikatsiyalangan ARO' keng tarqalgan variant bo'lib hisoblanadi. U ikki marotaba ko'p sonli rezistorlardan tuzilgan bo'lib. ular atigi ikki nominalga Rva 2 Rteng bo'ladi. Raqamli kodni boshqa usullarda kuchlanish va tokka o'zgartiruvchi ARO'lar ham mavjud. 6.22-rasmda keltirilgan ARO' sxemasi ikki marta integrallovchi yuqori aniqlikdagi ARO' deb ataladi. Sxema ingeratorni boshqaruvchi kalitga ega bo'lib (2.6-bandga q.), uning ketidan nol-komparator deb ataluvchi solishtirish sxemasi joylashgan (2.7-bandga q.). Solishtirish sxemasi uchta kirishli HAM ME yordamida hisoblagichni boshqaradi.

Boshqaruv sxemasi (boshqaruv mantig'i) hisoblagichni boshqarish uchun Mp takt signallari ishlab chiqaruvchi kvarsli avtogeneratorga ega. U bo'luvchi yordamida A kalitni boshqaruvchi £/,(/) signalning t vaqt intervalini shakllantiradi.

13.2-rasm . Yuqori aniqlikdagi ARO‘ sxemasi

13.3-rasm . Yuqori aniqlikdagi ARO‘ vaqt diagrammasi.

Prarallel kodlovchi ARO'lar katta tezkorlikka ega. Ularda analog signalni nrazryadli ikkilik kodga o'zgartirish uchun 2 ta komparator ishlatiladi. Har bir komparatorning ikkita kirishidan biriga rezistorli bo'lgich yordamida shakllanuvchi tayanch kulchanish beriladi. Ikkita yonma-yon joylashgan komparatorlar tayanch kuchlanishlari farqi U/2ga teng. Bu yerda U — o'zgartirilayotgan analog signalning maksimal qiymatiga mos keluvchi tayanch kuchlanish. Komparatorlar ning boshqa kirishlari ulangan bo'lib, ularga kirish signali beriladi. Ustuvorli shifrator chiqishda, ishga tushuvchi eng katta komparatorga mos keluvchi raqamli signal shakllantiradi.

Parallel kodlash usuli juda katta tezkorlikka egaligi bilan ajralib turadi. O'zgartirishdagi kechikish vaqti bir necha o'n nanosekundni tashkil etadi.

Nazorat savollari

1. Raqamli-analog o‘zgartirgichlar qanday maqsadlarda foydalaniladi?
2. Analog-raqamli o‘zgartirgichlar qayerda qo\llaniladi?