Mustaqil ish 1 mavzu : Analog signallarni raqamli signallarga o’zgartirish va ularning xususiyatlari

Anolog signalni raqamli signalga muvaffaqqiyatli o’tkazish uchun 7 qadam. 
Yuqori aniqlikdagi ilovalar eng yaxshi SNRni olish uchun yaxshi ishlab chiqilgan past 
shovqinli analog old tomonni talab qiladi, bu esa sensor signallarini to'liq va aniq ushlash uchun 
ADCni tanlashga ma'lumotli yondashuvni talab qiladi. Dvigatelning umumiy ishlashini 

---

optimallashtirish uchun haydovchi op amperlari va mos yozuvlar kabi qo'llab-quvvatlash 
komponentlari tanlangan. 
Vibratsiya, harorat, bosim va yorug'lik kabi haqiqiy signallar raqamli domendagi ma'lumotlarni 
qayta ishlashdan oldin signalni aniq konditsionerlashtirish va konversiyani talab qiladi. Bugungi 
kunda yuqori aniqlikdagi dasturlarda ko'plab qiyinchiliklarni engish uchun eng yaxshi SNRni 
olish uchun yaxshi ishlab chiqilgan past shovqinli analog old qism kerak. Ko'pgina tizimlar eng 
qimmat qismlarga ham, kam shovqinli qismlarga ham ko'proq quvvat sarflashga qodir 
emaslar. Ushbu maqola shovqinga optimallashtirilgan yondashuv yordamida umumiy echimni 
loyihalashtirish bo'yicha savollarga javob beradi. Ushbu maqolada daromad bloki va ADC 
kombinatsiyasini loyihalashtirishga uslubiy yondashuv, shu jumladan ushbu yondashuvni 
qo'llab-quvvatlovchi misol keltirilgan. Ushbu sxemada shovqinni hisoblash va tahlil qilish past 
chastotali (shahar yaqinida) signallarni shamollatishda amalga oshiriladi. 
Analog old tomonni loyihalashda ushbu etti bosqichni bajaring: 
1.
Daromad bloki oldidagi datchik yoki uchastkaning elektr chiqishini tavsiflang. 
2.
ADC talablarini hisoblang. 
3.
Signal konvertatsiyasi uchun optimal ADC + voltaj ma'lumotnomasini toping. 
4.
Maksimal daromadni toping va op amp uchun qidiruv mezonlarini aniqlang. 
5.
Optimal kuchaytirgichni toping va daromad blokini loyihalashtiring. 
6.
Umumiy eritmaning shovqinini dizayn maqsadiga qarab tekshiring. 
7.
Simulyatsiyani ishga tushiring va tasdiqlang. 
1-qadam: Sensor yoki daromad blokidan oldingi qismning elektr chiqishini tavsiflang 
Signallar to'g'ridan-to'g'ri sensordan kelib chiqishi mumkin yoki daromad blokirovkasidan oldin 
EMI va RFI filtrlaridan o'tgan bo'lishi mumkin. Daromad blokini loyihalash uchun signalning 
o'zgaruvchan va doimiy xususiyatlarini va mavjud quvvat manbalarini bilish kerak. Signalning 
xarakteristikasi va shovqin darajasini bilish, ADC ni tanlashda kirish voltajining qanday 
diapazoni va shovqin darajasi kerak bo'lishi mumkinligi haqida ma'lumot beradi. Keling, bizda 
10 mGts signalni to'la miqyosli amplituda 250 mV pp (88,2 mV rms) va 25 mV pp shovqinli 
signal chiqaradigan datchik bor deb taxmin qilaylik. Keling, qo'shimcha ravishda bizning 
tizimimizda 5 V quvvat manbai mavjud deb taxmin qilaylik. Ushbu ma'lumot bilan biz 2-
bosqichda ADC kiritilishidagi shovqin-shovqin nisbatlarini hisoblashimiz kerak. 
Ma'lumotlarning siqilishi va chalkashishini soddalashtirish uchun biz ushbu echimni xona 
harorati ishlashi uchun ishlab chiqdik. 
2-qadam: ADC talabini hisoblang 
Bizga qanday ADC turi, qanday namunaviy tezlik, qancha bit va qanday shovqin 
spetsifikatsiyasi kerak? 1-bosqichdan kirish signali amplitudasi va shovqin ma'lumotlarini bilib, 
daromad blokining kirishidagi signal-shovqin nisbati (SNR) ni hisoblashimiz mumkin. Signal-
shovqin nisbati yaxshiroq bo'lgan ADCni tanlashimiz kerak. SNRni bilish ADC ni tanlashda 

---

bitlarning samarali sonini (ENOB) hisoblashda yordam beradi. Ushbu bog'liqlik quyidagi 
tenglamalarda ko'rsatilgan. Ham SNR, ham ENOB har doim ham yaxshi ADC ma'lumot 
varag'ida ko'rsatilgan. Ushbu misolda talab qilingan 86,8 dB SNR va 14,2 bitli ENOB bizni 16-
bitli analog-raqamli konvertorni tanlashga majbur qiladi. Bundan tashqari, Nyquist mezoniga 
ko'ra, namuna olish darajasi, fs, maksimal keladigan chastotadan kamida ikki baravar ko'p 
bo'lishi kerak, shuning uchun 20 kSPS ADC etarli bo'ladi. 
Keyinchalik, biz shovqin zichligi 416 nV / √Hz dan oshmaydigan umumiy echimni ishlab 
chiqishimiz kerak. Bu signalni konditsionerlash zanjirining shovqini kirish shovqinining 1/10 
qismida joylashtiradi.