Прибор для преобразования цифрового сигнала в аналоговый

Содержание

�������� ������

Прибор для преобразования цифрового сигнала в аналоговый

��������, �������� � ������������ ������ � ������������ ������� ��� �������, �������������� �������� � ���������� �������. ����������� ���������� ������������� ������� �������� ����������� � ����� �� ���� ����������� ���������� �������� ������� �� ����������� �����������������.

��� ���������� ���������� ������ �� ���������

�������� ����������� � ��������� ������� ������� � ���������, ������� ������������ ��� ��� ��������. ��������� ������� ���������� �������-�������� ���������������, ����� ���� �� ������������ ���������� ������� ������������ ����������� � ����.

� ������� �� ���������, ���������� ������ ����� ���� �������� �������, � �� ����� ��� �������� ���� ����������� ���������, ���� ������������� �������� ��������.

���������� ������� �������������� ������ ���� ������������, ������� �������� �� ���� �� ��������, ��� � ����������, �������� ������ ����� ������������ �� ��������� ��������� �������� ���������. ����� �����, �������� ��������� �������� �� �������������������� �������: ��� ����������� ��������� ���� ���������� ����� ����� ���������� � ���������.

�������� ��������� ��������

������� ��������� �������� ������������ ����� �������������� ������������ ����������� ������� � ���������� ��������.

��� ���������� ����� � ���� ����� �������� ������������ �������� ���������� ���������� � �������������� ����������, ���������� � �������� ������� � �������������� �������, ����������� � ���������� ���������.

�������� ��������� ��������� �� ������ ���������� ����������� �������, �� � ������, ���������� �� ���������. � ���� ������ ���������� �������� ���������� �� ��� �����: ������ ��� ����� ��������� ��� ���������.

���������� ��������� � ��������� ��������� ��������, ������ ��� ������� ���������� �������������. ��������� �������� � ����������� � ������� ��������� ��������� �������� ��������������, ����������� � ��������� ���� ��������.

��� ������� ������ ��������� ��

�������� ����������� �� �������� ���������� ������� �� ������ ��������: ������� ������������, ������ ����������� ������ ���������, �������������� ������������ �������, ���������� ����������� �������������.

� �����, �������� ����������� �� ������ ���������, ����� ����� ������, � �������� ����� �������� � ������� ���������� ������������ ���������.

�������� ������� ��������:

  • ��������� ����� ������ ������������� ������;
  • ������� ����������� ����� �� ������������ ��������;
  • �������� �������� ������� � ���������� ����������.

��������� ����������� ��� ��������� �� ���� ������ ������ �������, �� ��� ���� ������� ����� ������������� �� ������ ��������, ������������ � �������� ��������.

�������� ���������� ��������

�������� ������� ��������������� ���������� ������� � ��������� �������, �� ����������� � ��������� �������.

�������������� ���������� ������� ������������ ����� �������� �������, ������� ��������� �� ������ ������� � ������������ ������������ ������� ��������.

� ����������� �� �������, ������� ����������� �� ��������� �����:

  • ������� ��� ������ ������ ����������� ������������ �������, ����������� ���� ���������� ��������;
  • ������� ������� ������ ���������� �������, ����������� ���� ��������� �������. ��� �������� ��� �������� �������� ��������;
  • ��������� ������� ���������� �������, ������� ��������� � ������������ ��������� ������.

������������ ������ ������������:

  • �������� ���������� �������;
  • ����������� �����������������;
  • ������� ������ ��������;
  • �������������� ������ �����������.

���� ��� ��������� ���������� ������, ����� ��������� �������� ������ ���������� ������, ���������� �� ���������� ���������.

������������� ��������� �������

��������� ������������� ������� ���������� �� ��������� �������� ���������������� ����������� ��� �����, ������� ������� �� ������������ ���������� �� ������������ ��������� � ��������������� �������.

��������� ������ �������� ������������� ������� �������� ��������������� �����������. �������� ������������ � ������������ ������ ������������ �������� � ������ ���� � ���������� �������� ���� �������� �� ����������.

������������ ����������� ��� �������� ����� ��������������� ���������� � ��� �������� �������� �� ����������, ������������� �� ������������ ��������. ��������, �������� ������� ������������, ��� ������ ��� ����������� ������ ������������ ��������� �����������.

Читайте также  На какие приборы ставится УЗО?

��� ������������� ���������� ������ � �������� ��� ��

��������� ������ ������� ����������� �� ������ ����� ����������� �������� ������� �� ����������� ��������. � ����� ������ � �������, ����������� �������, ���������� ���������� �������-�������� ���������������. �������� ���������� �������� ��������� �������� ������, ���������� ��� � ����������, � � ����� ���� ������������� �� ����������.

� ����� ��������� ��������������� ���������� ���������� �������� � ������� ��������� ��������� �����������, �� ����� ��� ���� ���� ������� �� ����� ������������� � �����������.

����������� �������� �������� ������������� ���� �������� ������ ��� ������ �� ��������� ���������.

����������, ������������ �������������� ���������� �������� � ��������

�������-�������� ��������������� (���) ������� ���������� ��� �� ������������ ����������� �������, � ��� ������ ������ ������������� ������������ �������� ���������� � �������� ���, ��������� �������� �������.

���������� ������������� ������ ������� — ��� �����������, ������� ���������� ���������� ���������� ��������, ��������� � ������ �� ���� ���� ������. � ����������� �� ��������� ���������� �������, ��� �������� �������� � ����� ��� ������.

� ����������� �� ���� ��������������, ���������� ��� �������, ����������������� � ������������� ����. �������������� ����������� �����������, ���������� � ���� ��������� ��������. ���������� ������������������ ���������� � ������� �������������, �� ���� �������, � ������� ������������ �������� �������� �� ������ ������������ ����������� �������.

���������� ������������� �������� ������ � ����������

�����-���������� ��������������� (���) � ���������� ��� �������� ��������� ���� � ����������� ���. �� ����� ������ �������� ���������-������� ���������, ������� ���������������� � ������� ��������������� �������.

������������������ ������������ ������������ ������������, �������� �������������, ������������ � ������������ ����������, � ������� ����� �������� ���������������.

����������� ��������������� ��������� � ������ �����������������, ���������� �� ��� � �������-���������� ���������. ��� ������������� ������� ��������� ��������� ��������� ������������� �����, ����������� � �������������� ������������.

��� ������������� � ������ ���������� �������, ������� �� ������������������ ���������� �������������� ���� �������, �� ������������ � ������� ������������.

��������������� ��������� ������� � ���������� ��� ����������

���������� ������������ � ������������ ��� �������������� ����������� ���� � ����������� ����� ����������. ��� �������, �������� ������������ ������������ ��� ����������� ��� ����������.

� ������ ����������� � ��������� �����, �� ������� ����������� ��������� ��������������� ��������� ���� � ����������� ������. ������������� ������� ������������ ����� ����-������ � ������� ���������������� �����������.

������� �������� ���������� ���������� ����������� ��������� �����, ��� ��������� ���������� �������� ���������� ������ �������� ��������.

������������� � ���������� ��������� �������������

���������� ������������� ����� ������� � ������ ������� ������������ ��� �������� � ������ ������ �� ���������� � ����������� ��������������� ��������. ������� ������������� � ���������� ���������� ���� ������ ����������� ����������.

� �������� ���������� �������� ��� ����������� ��������������� �������� ������� �Merlion� ������ ����������� ��������, ������������� ��������� ���� ���������� � �������� ��������.

�MS Max� � ��������, ������������������ �� �������� ������������ ��� ����������������, ��������� ������ � ������������. �������� ������������ ������� ����� ������������������ �������, � ��� ����� �����-���������� ��������� ��� ����������� ������ �������.

�������� ��� � ��������� ������������������ ������� ��� ����������� ������������ � ��������� �������� ������ �� �������� ���������� ����������. � ����������� ������ ������� ������� ��� ��������������� � ��������� ������� ����������.

������� ���������� ��������� �������

���� ����� �������� ������� ��������� ���������� �������� ��-�� ������������� ������������ ������������� ������. �� ���� ������� ������ �������, ������ �� ���������� � ������, ��������� ����.

����������� ����� ����������, ���� ��������� ���������� ������ ����� ��� ������ ��������� �������. � ����� ������ ��-����� � �������������� ������ ����� ������� ����������� ������, ������ ������.

��� ������� ��������� �����������, ��� ������

���������������� �������� ���������� ������� ��������� ����������� �������� ����������� ������������ ������������. ������� ������ ������� �������, ��������� �������� ��������� ���������. ��������� �������� ���������� ������� �������� ����������� �� ����������� �������.

������� ��������:

  • �������� ������������ �� ������� ����������������;
  • ��������� ���������� �������;
  • ����� ������� � ����� ���������� ������� ������.

������ � �������� �������� �� ��������

�� �������� ������� ������������ ������� ���-�� ����������������� ������������ ��� ������ � ��������� ���������.

�� ���������� ����� ������������ � ���������� ������������ ������� � ������� �������������� �������� � ������������ �������� ����������� � �����.

� ���� ������ �������� ����� ������ �� ������������ ��������� ��������� �������, ������� ��������� ��� ����������� �������� ������� � ����������� �������� �������� ����������� � �����.

Читайте также  Электростатические измерительные приборы

������� ������ ���� ������:

������� ������

���������� ������������ �����������
������������ ��������� ���������

Источник: https://www.sviaz-expo.ru/ru/ui/17155/

Прибор для преобразования цифрового сигнала в аналоговый

Прибор для преобразования цифрового сигнала в аналоговый

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) — это устройства, предназначенные для преобразования аналоговых сигналов в цифровые. Для такого преобразования необходимо осуществить квантование аналогового сигнала, т. е. мгновенные значения аналогового сигнала ограничить определенными уровнями, называемыми уровнями квантования.

Характеристика идеального квантования имеет вид, приведенный на рис. 3.92.

Квантование представляет собой округление аналоговой величины до ближайшего уровня квантования, т. е. максимальная погрешность квантования равна ±0,5h (h — шаг квантования).

К основным характеристикам АЦП относят число разрядов, время преобразования, нелинейность и др. Число разрядов — количество разрядов кода, связанного с аналоговой величиной, которое может вырабатывать АЦП.

Часто говорят о разрешающей способности АЦП, которую определяют величиной, обратной максимальному числу кодовых комбинаций на выходе АЦП. Так, 10-разрядный АЦП имеет разрешающую способность (210 = 1024)−1, т. е. при шкале АЦП, соответствующей 10В, абсолютное значение шага квантования не превышает 10мВ.

Время преобразования tпp — интервал времени от момента заданного изменения сигнала на входе АЦП до появления на его выходе соответствующего устойчивого кода.

Характерными методами преобразования являются следующие: параллельного преобразования аналоговой величины и последовательного преобразования.

Ацп с параллельным преобразованием входного аналогового сигнала

По параллельному методу входное напряжение одновременно сравниваются с n опорными напряжениями и определяют, между какими двумя опорными напряжениями оно лежит. При этом результат получают быстро, но схема оказывается достаточно сложной. 

Принцип действия АЦП (рис. 3.93)

При Uвх = 0, поскольку для всех ОУ разность напряжений (U+ − U−) < 0 (U+, U− — напряжения относительно общей точки соответственно неинвертирующего и инвертирующего входа), напряжения на выходе всех ОУ равны −Епит а на выходах кодирующего преобразователя (КП) Z0, Z1, Z2 устанавливаются нули.

Если Uвх > 0,5U, но меньше 3/2U, лишь для нижнего ОУ (U+ − U−) > 0 и лишь на его выходе появляется напряжение +Епит, что приводит к появлению на выходах КП следующих сигналов: Z0 = 1, Z2 = Zl = 0.

Если Uвх > 3/2U, но меньше 5/2U, то на выходе двух нижних ОУ появляется напряжение +Епит, что приводит к появлению на выходах КП кода 010 и т. д.

Посмотрите интересное видео о работе АЦП:

Ацп с последовательным преобразованием входного сигнала

Это АЦП последовательного счета, который называют АЦП со следящей связью (рис. 3.94). В АЦП рассматриваемого типа используется ЦАП и реверсивный счетчик, сигнал с которого обеспечивает изменение напряжения на выходе ЦАП.

Настройка схемы такова, что обеспечивается примерное равенство напряжений на входе Uвх и на выходе ЦАП −U. Если входное напряжение Uвх больше напряжения U на выходе ЦАП, то счетчик переводится в режим прямого счета и код на его выходе увеличивается, обеспечивая увеличение напряжения на выходе ЦАП.

В момент равенства Uвх и U счет прекращается и с выхода реверсивного счетчика снимается код, соответствующий входному напряжению.

Метод последовательного преобразования реализуется и в АЦП время — импульсного преобразования (АЦП с генератором линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН)).

Принцип действия рассматриваемого АЦП рис. 3.95) основан на подсчете числа импульсов в отрезке времени, в течение которого линейно изменяющееся напряжение (ЛИН), увеличиваясь от нулевого значения, достигает уровня входного напряжения Uвх. Использованы следующие обозначения: СС — схема сравнения, ГИ — генератор импульсов, Кл — электронный ключ, Сч — счетчик импульсов.

Отмеченный во временной диаграмме момент времени t1 соответствует началу измерения входного напряжения, а момент времени t2 соответствует равенству входного напряжения и напряжения ГЛИН. Погрешность измерения определяется шагом квантования времени. Ключ Кл подключает к счетчику генератор импульсов от момента начала измерения до момента равенства Uвх и Uглин. Через UСч обозначено напряжение на входе счетчика.

Код на выходе счетчика пропорционален входному напряжению. Одним из недостатков этой схемы является невысокое быстродействие.

Ацп с двойным интегрированием

Такой АЦП реализует метод последовательного преобразования входного сигнала (рис. 3.96). Использованы следующие обозначения: СУ — система управления, ГИ — генератор импульсов, Сч — счетчик импульсов.

Принцип действия АЦП состоит в определении отношения двух отрезков времени, в течение одного из которых выполняется интегрирование входного напряжения Uвх интегратором на основе ОУ (напряжение Uи на выходе интегратора изменяется от нуля до максимальной по модулю величины), а в течение следующего — интегрирование опорного напряжения Uоп (Uи меняется от максимальной по модулю величины до нуля) (рис. 3.97).

Читайте также  Виды измерительных приборов в метрологии

Пусть время t1 интегрирования входного сигнала постоянно, тогда чем больше второй отрезок времени t2 (отрезок времени, в течение которого интегрируется опорное напряжение), тем больше входное напряжение. Ключ КЗ предназначен для установки интегратора в исходное нулевое состояние. В первый из указанных отрезков времени ключ К1 замкнут, ключ К2 разомкнут, а во второй, отрезок времени их состояние является обратным по отношению к указанному.

Одновременно с замыканием ключа К2 импульсы с генератора импульсов ГИ начинают поступать через схему управления СУ на счетчик Сч.

Поступление этих импульсов заканчивается тогда, когда напряжение на выходе интегратора оказывается равным нулю.

Напряжение на выходе интегратора по истечении отрезка времени t1 определяется выражением

Uи(t1) = − ( 1/RC) · t1∫0Uвхdt= − ( Uвх · t1 ) / ( R·C)

Используя аналогичное выражение для отрезка времени t2, получим

t2 = − ( R·C/Uоп) ·Uи(t1)

Подставив сюда выражение для Uи(t1), получим t2 =( Uвх / Uоп)·t1 откуда Uвх = Uoa · t2/t1

Код на выходе счетчика определяет величину входного напряжения.

Одним из основных преимуществ АЦП рассматриваемого типа является высокая помехозащищенность. Случайные выбросы входного напряжения, имеющие место в течение короткого времени, практически не оказывают влияния на погрешность преобразования. Недостаток АЦП — малое быстродействие.

Наиболее распространенными являются АЦП серий микросхем 572, 1107, 1138 и др. (табл. 3.3) Из таблицы видно, что наилучшим быстродействием обладает АЦП параллельного преобразования, а наихудшим — АЦП последовательного преобразования.

Предлагаем посмотреть ещё одно достойное видео о работе и устройстве АЦП:

Источник: https://pue8.ru/silovaya-elektronika/920-analogo-tsifrovye-preobrazovateli-naznachenie-ustrojstvo-primenenie.html

и — Как выбраь преобразователь аудиосигнала

ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь – нужен для преобразования аудиосигнала из цифрого формата в аналоговый; обычно, для передачи в усилитель или немедленного озвучивания.

Все современные форматы записи аудио используют цифровое представление. И треки на CD или blu-ray дисках, и mp3-файлы, и музыка с iTunes – все они хранятся в цифровом формате.

И для того, чтобы воспроизвести эту запись, её надо преобразовать в аналоговый сигнал – эту функцию и выполняет цифро-аналоговый преобразователь. Встроенный ЦАП присутствует в любом устройстве, воспроизводящем музыку.

Но часто бывает, что качество проигрывания одних и тех же аудиофайлов (или треков с одного и того же диска) на разных плеерах заметно отличается. Если при этом используются одинаковые усилители и наушники, значит, проблема в ЦАП плеера.

Оригинальный аудиосигнал сигнал, прошедший через низкокачественный ЦАП

ЦАПы бывают разные: дешевые преобразователи с низким энергопотреблением (часто используемые производителями в мобильных устройствах) имеют низкое быстродействие и малую разрядность, что сильно сказывается на качестве звука.

Если у мобильного устройства есть цифровой выход (S/PDIF или USB), можно подключить к нему внешний ЦАП — это гарантирует высокое качество преобразования цифрового звука в аналоговый.

Кроме того, внешний ЦАП может оказаться очень полезным при прослушивании музыки, записанной в loseless-форматах (форматах записи аудио без потерь качества) с высокой дискретизацией, обеспечивающей максимальное подобие записи и оригинала. Поскольку распространяются такие записи, в основном, через Интернет, часто их прослушивают прямо с компьютера.

Но качественная звуковая карта редко встречается на ноутбуках и планшетах, да и встроенные в материнскую плату десктопного компьютера звуковые карты не отличаются высоким качеством. И в этом случае весь смысл прослушивания loseless музыки теряется абсолютно. Ситуацию можно исправить, если на компьютере есть цифровой аудиовыход, например, S/PDIF.

Подключив к нему ЦАП с частотой дискретизации и разрядностью не меньшей, чем у прослушиваемой записи, можно получить аналоговый сигнал высокого качества.

Еще один приятный бонус можно получить, приобретя ЦАП с поддержкой Bluetooth. Это позволит слушать отличную музыку на подключенных к преобразователю динамиках, не будучи «привязанным» к нему проводами. Для мобильного компьютера (планшета или ноутбука) это может оказаться очень удобным. Кроме того, с таким преобразователем вы сможете проигрывать музыку с других устройств, поддерживающих Bluetooth и легко переключаться между ними.

Источник: https://1000eletric.com/pribor-dlya-preobrazovaniya-tsifrovogo-signala-v-analogovyy/