Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Д 81 Дудников, И. Л
|
|
Минский государственный
Высший авиационный колледж
И. Л. ДУДНИКОВ
АВИАЦИОННАЯ
ЭЛЕКТРОНИКА
Учебно-методическое пособие
в 3 частях
Часть 3
Импульсная, цифровая
И микропроцессорная техника
Минск
УДК 621.38
ББК 39.561.5
Д 81
Рецензент
А. Г. КЛЮЕВ
доцент кафедры «Техническая эксплуатация радиоэлектронного оборудования» МГВАК, кандидат технических наук
Одобрено и рекомендовано к изданию
Научно-методическим советом МГВАК
(протокол от 29 марта 2012 года № 6)
Д 81 Дудников, И. Л.
Авиационная электроника: учебно-методическое пособие в 3 частях. Часть 3. Импульсная, цифровая и микропроцессорная техника / И. Л. Дудников. – Минск: МГВАК, 2012. – 88 с.
Учебно-методическое пособие по курсу «Авиационная электроника» предназначено для курсантов (студентов) специальности 1-37 04 02 «Техническая эксплуатация авиационного оборудования» (специализация 1-37 04 02-01). В нем содержатся теоретические сведения по импульсной, цифровой и микропроцессорной технике, приводится список рекомендуемой литературы.
© Дудников И. Л., 2012
© МГВАК, 2012
ЭЛЕМЕНТЫ ИМПУЛЬСНОЙ
И ЦИФРОВОЙ ТЕХНИКИ
ИМПУЛЬСНЫЙ СПОСОБ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ИНФОРМАЦИИ
В современной радиоэлектронике используют два основных
способа представления и обработки сигналов информации: аналоговый и импульсный (цифровой).
Аналоговый сигнал информации непрерывен во времени и c той или иной степенью точности соответствует реальному физическому процессу в реальном масштабе времени. Так, изменение температуры окружающей среды происходит непрерывно, измеритель температуры также непрерывно отражает этот процесс. Все сигналы информации естественного происхождения – аналоговые. Устройства обработки аналоговой информации, или аналоговые вычислительные машины (АВМ), решают специальные задачи, связанные с дифференцированием или интегрированием аналоговых величин, а также дифференциальные и алгебраические уравнения, выполняют математическое моделирование физических процессов и другие функции.
Развитие интегральной схемотехники привело к созданию технических средств высокой точности и универсальности, позволяющих обрабатывать сигналы информации, предварительно преобразованные в импульсный (цифровой) вид. Формально такой способ обработки информации намного сложнее аналогового. Так, основная микросхема для воспроизведения с помощью лазерного луча цифровой записи звука содержит 100 тыс. транзисторов, а усилитель записи, представленной в аналоговом виде на обычной грампластинке, содержит 10 – 20 транзисторов.
Известно несколько способов представления аналоговой величины
в импульсном виде. Изменение во времени некоторой аналоговой
величины U (t), например температуры среды, показано на рисунке 1, а. При анализе мгновенных значений U (t) в моменты t 1, t 2, t 3, … эту функцию можно представить в виде:
– последовательности импульсов U 1 (рисунок 1, б), амплитуда которых пропорциональна мгновенным значениям U (t);
– последовательности импульсов U 2 постоянной амплитуды (рисунок 1, в), длительность которых пропорциональна мгновенным значениям U (t);
– пакетов импульсов U 3 (рисунок 1, г), количество которых в каждом пакете пропорционально мгновенным значениям U (t);
– последовательности импульсов U 4 (рисунок 1, д), частота повторения которых пропорциональна мгновенным значениям U (t).
| Рисунок 1 – Разновидности импульсного представления сигнала информации |
| t |
| t |
| t |
| t |
| t |
| U (t) |
| U 1 |
| U 2 |
| U 3 |
| U 4 |
| t 1 |
| t 2 |
| t 3 |
| t 4 |
| t 5 |
| а |
| б |
| в |
| г |
| д |
Таким образом, информация об аналоговой величине содержится в одном из параметров импульсной последовательности. Такое представление аналоговой величины отражает ее не полностью, так как часть информации теряется. Например, неизвестно, как ведет себя аналоговая величина в интервале времени между выборками (моменты t 1, t 2 и т. д.). Однако эти потери могут быть уменьшены увеличением частоты обращений, т. е. более частым анализом аналоговой величины.
Устройства, преобразующие аналоговые величины в импульсный (цифровой) вид, называют аналого - цифровыми преобразователями (АЦП), а устройства обратного преобразования – цифроаналоговыми преобразователями (ЦАП).
Основой каждой периодической импульсной последовательности (рисунок 2) является импульс прямоугольной формы, который характеризуется амплитудой Um и длительностью t и, а также длительностями фронта t ф и среза t ср, спадом вершины ∆ U (рисунок 3). Дополнительными параметрами являются частота ƒи, период следования Т и импульсов и их скважность Q.
| U |
| U |
| τи |
| t |
| U |
| 1/ T и = t и |
| Um |
| t и |
| T и |
| а |
| б |
| t |
| τи |
| τи |
| t |
| в |
| τи |
| τи |
| τи |
Рисунок 2 – Периодическая последовательность прямоугольных импульсов (а),
спектры одиночного прямоугольного импульса (б)
и импульсной последовательности (в)
| t ф |
| t ср |
| t и |
| а |
| t |
| t |
| T |
| t п |
| t и |
| U |
| U |
| б |
| ∆U |
| 0,1 U |
| Um |
| Рисунок 3 – Электрический импульс: а – идеальный; б – реальный |
Date: 2015-05-04; view: 1161; Нарушение авторских прав