Преобразование сигналов icon

Преобразование сигналов



НазваниеПреобразование сигналов
Дата конвертации02.07.2012
Размер46.13 Kb.
ТипЛабораторная работа
1. /Lab1/Лабораторная работа 1.doc
2. /Lab2/Лабораторная работа 2.doc
3. /Lab3/Лабораторная работа 3.doc
4. /Lab4/Лабораторная работа 4.doc
5. /Lab5/Лабораторная работа 5.doc
6. /Lab6/Лабораторная работа 6.doc
7. /Lab7/Лабораторная работа 7.doc
Знакомство с программой моделирования электронных устройств Workbench 0
Полигармонические сигналы
Спектральный анализ сигналов, используемых в информационно-измерительной технике
Моделирование амплитудно-модулированных сигналов
Моделирование функциональных схем
Моделирование функциональных схем
Преобразование сигналов

Лабораторная работа №7

Преобразование сигналов

1. Цель и задачи работы


  1. Изучить способы практической реализации логарифмической и антилогарифмической зависимости.

  2. Получить практические навыки моделирования логарифматора и антилогарифматора.



2. Теоретическая часть


Антилогарифматоры. Для выполнения операции антилогарифмирования используется нелинейность вольт-амперной характеристики p-n перехода.

Для практической реализации антилогарифмической зависимости используется схема (рис.1, а, б), в которой диод подключен ко входу операционного усилителя, тогда



где U0 = I0Rос — выходное напряжение при Uвх = 0; U1 — входное напряжение при Uвых = еU0; Rос— сопротивление обратной связи.



Схема антилогарифматора

Рис.1


Антилогарифмические преобразователи обычно применяют вместе с логарифмическими, например для операций умножения, деления, возведения в степень.

Логарифматоры. Для реализации логарифмирования на интегральных элементах используются естественная антилогарифмическая зависимость р — п перехода и возможность получения обратной зависимости при помощи усилителя с глубокой отрицательной обратной связью.
В схеме логарифматора (рис. 2, а, б) диод располагается в цепи обратной связи.

Схема логарифматора

Рис. 2


В этом случае выходное напряжение операционного усилителя оказывается пропорциональным логарифму входного напряжения



где U2 — выходное напряжение при Uвx = eU3; U3 — входное напряжение, при котором выходное напряжение Uвых = 0.

Точно реализуемое логарифмирование широко используется:

1) в интегральных умножителях;

2) при воспроизведении полиномов, степенных и показательных функций;

3) при измерении относительных величин в логарифмических единицах;

4) при сжатии динамического диапазона сигнала перед преобразованием или передачей на расстояние;

5) в точных интегральных делителях при широком динамическом диапазоне изменения делимого и делителя.

В настоящее время выпускаются твердотельные интегральные логарифматоры и антилогарифматоры, работающие в диапазоне пяти-шести десятичных порядков по току и позволяющие реализовать операции умножения и деления с погрешностью 0,1 %. В Киевском политехническом институте разработан метод построения функциональных, в том числе логарифмических аналого-цифровых преобразователей, основанный на интегрировании производной функции. Суть метода заключается в следующем: если имеется функция F(х), непрерывная в интервале (а, b), причем F(x) = dy/dx, тогда заданную зависимость у(х) = In x можно реализовать, интегрируя F(х). При F (х) = dy/dx = 1/x



Следовательно, для создания НИП с логарифмической характеристикой у = ln х достаточно иметь НИП с характеристикой у`(х) = 1/х и интегратор. НИП с характеристикой 1/х является устройством с гиперболической разверткой. Аналогичным образом можно реализовать степенные функциональные зависимости.

3. Практическая часть


Для моделирования антилогарифматора с помощью Workbench 5.0 необходимо нарисовать схему, приведенную на рис. 3

На операционном усилителе DA1 собрана схема антилогарифматора, а на DA1 — логарифматора.




Рис. 3
Для исследования логарифмических и антилогарифмических характеристик преобразователей воспользуемся моделированием с вариацией параметров1.

Вначале посмотрим зависимость выходного напряжения антилогарифматора от линейно изменяющегося входного.

Выбираем пункт меню Analysis / Parameter Sweep. Появляется диалоговое окно моделирования с изменением параметров. В полях указать следующие значения:



Component

V1

Parameter

Voltage

Start Value

0

End Value

0.6

Sweep Type

Linear

Increment Size

0.01

Output node

Выход DA1

В поле Sweep for: указать DC Operation point.

После заполнения полей нажать кнопку Simulate. В результате моделирования получим зависимость выходного напряжения антилогарифматора от линейно изменяющегося входного напряжения.

Зарисовать полученную зависимость.

Аналогичным образом исследовать напряжение на выходе логарифматора при следующих условиях моделирования:


Component

V1

Parameter

Voltage

Start Value

0

End Value

10

Sweep Type

Linear

Increment Size

0.1

Output node

Выход DA2

Зарисовать полученную зависимость.

Требования к отчету


Отчет по лабораторной работе должен содержать:

  1. Титульный лист

  2. Цель и задачи работы

  3. Краткие теоретические сведения (ответы на контрольный вопросы)

  4. Результаты лабораторной работы (графики, таблицы, значения параметров измеренных в процессе работы)

  5. Необходимые расчеты (если они оговариваются в практической части лабораторной работы)

  6. Выводы.

Контрольные вопросы к работе


  1. Перечислите основные методы создания нелинейных измерительных преобразователей

  2. Как практически реализовать логарифмическую и антилогарифмическую зависимости?




1 Для удобства работы в пункте меню Circuit / Schematic Options... на вкладке Show/Hide напртив надписей Show reference ID и Show nodes поставьте галочки.



Похожие:

Преобразование сигналов iconТема пространство и метрология сигналов физическая величина более точно определяется уравнением, чем измерением
Пространство сигналов. Множества сигналов. Линейное пространство сигналов. Норма сигналов. Метрика сигналов. Скалярное произведение...
Преобразование сигналов iconВнутренние модовые функции
Преобразование Гильберта-Хуанга и эмпирическая модовая декомпозиция сигналов
Преобразование сигналов iconДокументы
1. /dsp01-Введение в цифровую обработку сигналов.doc
2. /dsp02-Цифровые...

Преобразование сигналов iconДокументы
1. /slsprog.doc
2. /tss01-Введение в теорию сигналов.doc
Преобразование сигналов iconВейвлетные преобразования сигналов
Удаление шума и сжатие одномерных и двумерных сигналов. Параметры удаления шумов и сжатия сигналов. Изменение вейвлет-коэффициентов....
Преобразование сигналов iconB-сплайн база эмпирического метода декомпозиции сигналов машинный перевод
Математические результаты на emd включают Эйлеровы сплайны, как встроенные функции режима, преобразование Гильберта b-сплайнов, и...
Преобразование сигналов iconТема z-преобразование сигналов и системных функций
Великим было хорошо. Записал мудрую мысль и пошел кофе пить. А тут иногда понимаешь как попугай нотную грамоту, владеешь как рыба...
Преобразование сигналов iconТема 11. Преобразование формы сигналов в системах на свете мало недостижимых вещей. Будь у нас больше настойчивости, мы могли бы отыскать путь почти к любой цели
Цель поставлена, настойчивости хватает. Осталось разработать методику оценки параметра "почти". При всей настойчивости виноделом...
Преобразование сигналов iconТема дискретные преобразования сигналов нет ничего, сколь бы великим и изумительным оно не показалось с первого взгляда, на что мало-помалу не начинаешь смотреть с меньшим изумлением
...
Преобразование сигналов iconВадим Анатольевич Давыдов
На примерах обработки геофизических данных показано, что модовая декомпозиция сигналов обеспечивает устойчивую адаптивную очистку...
Преобразование сигналов iconЦифровая обработка сигналов
Цифровая обработка сигналов: микропроцессоры, платы, средства разработки, программное обеспечение 11
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов