Mustaqil ish 1 mavzu : Analog signallarni raqamli signallarga o’zgartirish va ularning xususiyatlari
Yüklə 54,34 Kb. Pdf görüntüsü
|
|
Shakl 1. Odatda signallarni konditsionerlash zanjiri. 3-qadam: Signal konvertatsiyasini amalga oshirish uchun optimal ADC + kuchlanish moslamasini toping Qo'lda qidiruv mezonlari to'plamiga ega bo'lgan holda, talablarga javob beradigan ADCni topishning ko'plab usullari mavjud. 16-bitli ADC-ni topishning eng oson usullaridan biri bu ishlab chiqaruvchining saytida qidirish vositasidan foydalanishdir. Ruxsat berish va namuna tezligini kiritish orqali bir qator tanlov taklif etiladi. Ko'pgina 16-bitli ADC-larda 14,5 bit ENOB mavjud. Agar siz shovqinni yaxshiroq ishlashini istasangiz, ENOBni 16 bitgacha surish uchun haddan tashqari namunalarni qo'llang (n-bit yaxshilanish 4 n ortiqcha namunadan olinadi ). Haddan tashqari namuna olish bilan ADC dan past piksellar sonini ishlatish mumkin: 256 (4 4 ta ortiqcha namuna olish) bilan haddan tashqari oshirilgan 12-bitli ADC 16-bitli shovqin ishlashiga olib keladi. Bizning misolimizda, bu 5,126 MGts chastota namunasi (20 kSPS × 256) bo'lgan 12-bitli ADC degan ma'noni anglatadi. Yoki, 4 2 tomonidan haddan tashqari oshirilgan 14-bitli ADC ; yoki 1,28 MSPS yaxshiroq bo'lishi mumkin. Biroq, ularning narxi AD7685 16-bitli, 250 kSPS ADC-ga teng. Ro'yxatdan AD7685 16-bitli PulSAR ® ADC tanlangan. Ushbu konvertor bizning talablarimizga javob beradigan 90 dB SNR va 250 kSPS namunaviy tezligiga ega. Ushbu ADC bilan foydalanish uchun ADR421 / ADR431 aniqlikdagi XFET ® voltaj ma'lumotnomalari tavsiya etiladi. 2,5 V kirish diapazoni bizning 250 mV pp kirish spetsifikatsiyamizdan oshib ketadi. Shakl 2. Oddiy ADC tanlash jadvali. AD7685 mos yozuvlar usuli dinamik kirish empedansiga ega, shuning uchun uni keramika ajratish kondensatorini pinlarga yaqin joylashtirib, uni keng va past empedans izlari bilan bog'lab, minimal parazitik induktivalar bilan ajratish kerak. 22 mF keramik chip kondansatori eng yaxshi ishlashni ta'minlaydi. 4-qadam: maksimal daromadni toping va op amp uchun qidiruv mezonlarini aniqlang ADC ning kirish kuchlanish diapazonini bilish bizga daromad blokini loyihalashda yordam beradi. Dinamik diapazonimizni maksimal darajaga ko'tarish uchun biz ushbu kirish signali va ADC ning kirish diapazoni bilan eng yuqori daromadni olishimiz kerak. Bu shuni anglatadiki, biz daromad bloklarini loyihalashtirish uchun qo'ldagi misol uchun 10 ga ega bo'lishimiz mumkin. AD7685-ni boshqarish oson bo'lsa-da, haydovchi kuchaytirgichi ba'zi talablarga javob berishi kerak. Masalan, AD7685 ning SNR va o'tish shovqin ko'rsatkichlarini saqlab qolish uchun haydovchi kuchaytirgichi tomonidan ishlab chiqarilgan shovqin imkon qadar past bo'lishi kerak, ammo esda tutingki, daromad bloki signalni ham, shovqinni ham kuchaytiradi. Daromad blokidan oldin va keyin shovqinni bir xil darajada ushlab turish uchun biz kuchaytirgichni va shovqini ancha past bo'lgan qismlarni tanlashimiz kerak. Drayv, shuningdek, AD7685 bilan mutanosib bo'lgan THD ko'rsatkichiga ega bo'lishi kerak va ADC ning kondansatör qatoriga to'liq o'lchovli qadamni 16 bitli darajada (0,0015%) o'rnatishi kerak. Kuchaytirgichdan keladigan shovqinni tashqi filtr orqali qo'shimcha ravishda filtrlash mumkin. Opampning kirish qismida qancha shovqinga yo'l qo'yiladi? Biz shovqin zichligi 416 nV / rt-Hz dan oshmaydigan umumiy echimni ishlab chiqishimiz kerakligini unutmang. Biz shovqin qavati ancha past bo'lgan daromad blokini ishlab chiqishimiz kerak, aytaylik 10 baravar ko'payganimiz sababli 10 baravar ko'p. Shovqin chegarasini hisoblash uchun, taxminan, op ampning kirish qismidagi shovqin op ampning umumiy shovqini va ADC shovqini deb taxmin qilishimiz mumkin. 5-qadam: Eng yaxshi kuchaytirgichni toping va daromad blokini loyihalash Kirish signalining o'tkazuvchanligini bilgandan so'ng, op ampni tanlashning birinchi tartibi - qabul qilinadigan tarmoqli kengligi mahsulotiga (GBWP) ega bo'lgan va ushbu signalni minimal miqdordagi DC va AC xatolar bilan qayta ishlashga qodir bo'lgan op ampni tanlashdir. Kengaytirilgan tarmoqli kengligi mahsulotini olish uchun signalning o'tkazuvchanligi, shovqin kuchayishi va xatolik talab qilinadi. Ushbu shartlarning barchasi quyida keltirilgan. Qo'llanma sifatida 0,1% dan past bo'lgan xatolikni saqlamoqchi bo'lsangiz, BW kirish signalining 100 baravaridan kattaroq tarmoqli kengligi bo'lgan kuchaytirgichni tanlang. Bundan tashqari, biz tezda o'rnatiladigan va haydovchi qobiliyatiga ega bo'lgan kuchaytirgichga muhtojmiz. Shuni esda tutingki, bizning shovqin byudjeti op ampning umumiy shovqinini 40,8 nV / √Hz dan kam bo'lishini talab qiladi, ADC esa 7,9 nV / √Hz ni belgilaydi. Op amp uchun qidiruv mezonlarini sarhisob qilish uchun: UGBW> 1 MGts, bitta 5 V kuchlanish, yaxshi kuchlanish shovqini, ADC qidiruviga o'xshash yondashuvdan foydalanib, bizning misolimiz uchun AD8641 tanlangan. AD8641 kam quvvatli, aniq JFET kirish kuchaytirgichlari 5 V dan 26 V gacha bo'lgan quvvat bilan ishlashga qodir bo'lgan juda past kirish tanqisligi oqimi va temir yo'ldan temir yo'lga chiqish xususiyatiga ega. Quyidagi jadvalda keltirilgan. Biz op ampni jadvalda ko'rsatilgan komponent qiymatlari bilan noninverting konfiguratsiyasida sozlashimiz mumkin. Yüklə 54,34 Kb. Dostları ilə paylaş:
|