zləmə fəaliyyətli ARÇ. Belə qurğuda (şək. 6.10)
giriş kəmiyyətinin çevirmənin nəticəsinə mütənasib
qiymətlərlə fasiləsiz kompensasiyası həyata keçirilir.
İ
zləmə rejimi müqayisə qurğusunun MQ və rəqəmsal-
analoq çeviricisinin RAÇ tətbiqi ilə əldə edilir. MQ
x
k
U
U <
(
x
k
U
U >
) bərabərsizliyinə
1
1
=
y
və
0
2
=
y
(
0
1
=
y
,
1
2
=
y
)
çıxış siqnalları kombinasiyası ilə,
x
k
U
U =
bərabərliyinə isə
216
0
2
1
=
= y
y
siqnalları ilə reaksiya verir (0, 1 məntiqi
səviyyələrdir).
Şə
k. 6.10. İzləmə fəaliyyətli ARÇ
RAÇ reversiv təkrarsayma qurğusu RTQ ilə idarə
olunur. RAÇ-nin girişində kodun böyük qiymətinə çıxışında
kvantlama səviyyəsinin
k
U
böyük qiyməti uyğun gəlir. RTQ
iki hesablama girişinə malikdir: cəmləmə C və çıxma Ç. C
girişinə impulsun təsiri RTQ-in çıxış kodu ilə ifadə edilən
ə
dədin 1 qədər artmasına səbəb olur, Ç girişinə təsir isə
kodun qiymətini 1 qədər azaldır. Təsəvvür edək ki, qida
mənbəyi qoşulduqdan sonra giriş və kompensasiyaedici
kəmiyyətlərin nisbəti
x
k
U
U >
(
x
U
- sabit kəmiyyətdir)
bərabərsizliyini ödəyir. Bu halda MQ qurğusu
1
2
=
y
siqnalı
ilə A2 açarını açır (
0
1
=
y
siqnalı A1 açarını bağlı saxlayır ).
İ
G-dən impulslar RTQ-nin çıxma girişinə daxil olmağa
başlayır. Onların hər biri
k
U
-nın
U
∆
kvantı qədər
azalmasına səbəb olacaqdır. Çıxma prosesi
x
k
U
U <
olduqda
başa
çatacaq
(
x
k
U
U =
hadisəsinin
ehtimalı
sıfıra
bərabərdir). Bu anda MQ
1
1
=
y
və
0
2
=
y
siqnalları ilə
impulsların İG-dən A2 açarı vasitəsilə keçməsini qadağan
etməkdir və onların RTQ-in C girişinə daxil olmasına icazə
verəcəkdir.
İ
G-dən
impuls
(
)
x
k
k
U
U
U
U
>
∆
+
=
+1
kvantlama səviyyəsinə keçidə səbəb olacaq, o da öz
növbəsində səviyyəni
(
)
x
k
k
U
U
U
U
<
∆
−
=
+1
dəyişəcək və s.
Beləliklə,
x
U
sabit kəmiyyətinə iki yanaşı növbəli dəyişən
217
kompensasiya səviyyələri
k
U
və
1
+
k
U
uyğun gəlir.
Çevirmənin nəticəsinin birqiymətli olmaması
h
U
∆
işədüşmə
hədli
(qeyri-həssaslıq
zonası)
müqayisə
qurğusunun tətbiqi ilə aradan qaldırılır. Bu halda MQ-nin
çıxış
siqnalları
h
k
x
h
k
U
U
U
U
U
∆
+
<
<
∆
−
olduqda
0
2
1
=
= y
y
olur.
2
U
U
h
∆
=
∆
qiyməti göstərilən
birqiymətli olmama halını istisna edir və histerezisdən
xətalara səbəb olmur. Adətən histerezisdən cüzi xətaya yol
verilir və həddin qiyməti
(
)
U
U
h
∆
−
=
∆
6
,
0
5
,
0
seçilir.
Çevirmənin birqiymətli olmamasının nəticəyə təsirini
azaltmaq üçün digər üsul çıxış kodunun qiymətləri üçün
rəqəmsal süzgəcin tətbiqidir. Lakin bu üsul dinamik xətanı
artırır.
İ
zləmə fəaliyyətli ARÇ-də çevirmənin nəticələrinin
təzələnməsi
periodu
ancaq
İ
G-nin
impulslarının
periodundan asılıdır. Bu xassə tsiklik işləyn ARÇ ilə
müqayisədə dəyişən kəmiyyətin işlənməsi zamanı üstünlük
təşkil edir, belə ki, onun dəyişmələrinin xarakteri haqqında
daha tam informasiya göndərir. Giriş təsirinin maksimal
dəyişməsi hər iki qurğu üçün
T
U
∆
nisbətini aşmamalıdır.
Çeviricinin statik xətası da tsiklik işləyən ARÇ-də
olan ilə eyni tərkib hissələrinə malikdir.
Zamanimpuls çeviricilə ri. Bu qurğularda giriş
kəmiyyəti
x
U
zamana görə xətti dəyişən kompensasiya
kəmiyyəti ilə
( )
kt
t
U
k
=
müqayisə olunur, burada
k
- sabit
ə
msaldır. Müqayisə prosesinin davametməsi (müqayisə
intervalı)
k
U
t
x
x
=
xronometrə (zaman intervallarını ölçənə)
analoji qovşaqla qiymətləndirilir (şəkil 6.11).
218
Xətti dəyişən gərginlik
( )
t
U
k
nümunə sabit
kəmiyyətin
0
U
inteqrallanması ilə formalaşır.
( )
t
U
k
-nin iki
variantda formalaşması mümkündür (inteqrallanmanın
sərhəd şərtlərinin verilmə üsulları ilə fərqləndirilir):
başalnğıc şərti
( )
0
0 =
k
U
, son şərt
( )
x
k
x
t
U
U =
; başlanğıc və
son şərtlər müvafiq olaraq
( )
x
k
U
U
=
0
və
( )
0
=
x
k
t
U
.
Şə
k. 6.11. Zaman impuls çeviricilərində analoq qovşaqlarının
birinci ( a) və ikinci ( b) variantlarının sxemləri
Birinci variantda (şək. 6.11,a)
x
t
intervalı
( )
x
k
U
t
U
t
U
=
−
=
τ
0
0
tənliyinin həllidir, burada
τ
-
inteqrallama sabitidir. İkinci variant üçün (şəkil 6.11, b)
x
t
intervalı
( )
0
0
=
−
=
τ
t
U
U
t
U
x
k
tənliyinin həllidir, burada
0
U
kəmiyyəti əks işarə ilə götürülür.
Çeviricilər işinə görə oxşardır. Start-impulsun
verilməsi ilə inteqratorun İn başlanğıc şərtlərinin qoyulması
qurtarır və nümunə kəmiyyətin
0
U
(ikinci variant üçün
0
U
−
) inteqrallanması prosesi başlanır. İnteqratorun çıxış
kəmiyyəti vasitəsi ilə müqayisə qurğusunun MQ ikinci
girişinə verilən kəmiyyətlə bərabərlik alındıqda sonuncu
219
Stop-impuls hasil edir. İki impuls arasında zaman intervalı
giriş kəmiyyətinə mütənasibdir.
Analoq-rəqəmsal çevirməsinin son nəticəsi:
0
0
0
T
U
U
T
t
N
x
x
x
τ
=
=
,
burada
0
T
- kvantlayan impulsların periodudur. Çevirmənin
metodik xətası kvantlayan impulsların periodunun uzunluğu
ilə təyin edilir. Aləti xətaların tərkib hissələrinin
ə
mələgəlmə səbəbləri: parametrlərin
τ
0
0
T
U
hasilinin nominal
qiymətdən meyillənməsi; inteqratorun başlanğıc şərtlərinin
qoyulması; müqayisə qurğusunun işləmə həddinin olması,
həddin sərhədlərinin sinfaz giriş siqnalının qiymətindən
(giriş təsirlərinin yarımcəmindən) asılılığı. Sinfaz siqnalın
nəticəyə təsiri çeviricinin ikinci variantında yoxdur.
6.5.2. Dinamik kompensasiyalı analoq-rə qə msal
çeviricilə ri
Belə qurğularda çevirmə işarəcə əks məlum və
naməlum
kəmiyyətlərin
kombinasiyalarının
növbəli
təsirlərinə ətalətli bəndin reaksiya parametrlərini müqayisə
etmək yolu ilə həyata keçirilir. Ətalətli bənd kimi, bir qayda
olaraq, çevirmənin xəttiliyini təmin etmək üçün inteqrator
tətbiq olunur. Müqayisə parametrləri amplitudlar, zaman
intervalları, tezliklər, ehtimallar və s.-dir.
Birqat dinamik kompensasiyalı ARÇ. Bu
qurğularda giriş kəmiyyəti
x
U
inteqrallamaq yolu ilə birinci
mərhələnin sabit zaman intervalı
0
1
t
t
t
s
−
=
ərzində
(
)
s
or
t
x
s
s
t
U
dt
U
t
t
U
s
τ
τ
1
1
0
=
=
=
∫
220
qiymətinə çevrilir, burada
τ
-inteqrallama sabiti (şəkil
6.12,a);
or
U
-gərginliyin orta qiymətidir.
Bu qiymət ikinci mərhələdə dayaq kəmiyyətinin
0
U
−
inteqrallanması üçün başlanğıc şərt kimi qəbul edilir.
İ
kinci mərhələ
1
t
zaman anında başlayır,
2
t
zaman anında
sıfır qiymətinə çatmaqla da qurtarır. İnterval
1
2
t
t
t
x
−
=
giriş
kəmiyyətinin
x
U
orta qiymətinə mütənasib olur:
(
)
0
0
2
=
−
=
=
τ
τ
x
s
or
s
t
U
t
U
t
t
U
;
s
or
x
t
U
U
t
0
=
.
Ə
sas yerinə yetirilən əməliyyata görə belə çeviricilər
inteqrallayan
adlandırılır.
a
b
Şə
k. 6.12. İnteqratorun çıxış siqnalının diaqramı (a) və birqat dinamik
kompensasiyalı ARÇ-nin sxemi ( b)
221
Çeviricinin struktur sxemi şək. 6.12,b-də verilmişdir.
İ
lkin halda verilmiş uzunluqlu interval formalaşdırıcısı
(VUİF) Tg1 və Tg2 triggerləri üçün idarəetmə siqnalları
hasil etmir, onların çıxış siqnalları isə A, A1, A2 açarlarını
bağlı saxlayır. Açar A stabil tezlikli impulslar
generatorundan STİG təkrarsayma qurğusuna TQ siqnal
buraxmır. Analoq açarları A1 və A2 inteqratorun İn girişinə
x
U
və
0
U
kəmiyyətlərini buraxmır. Tg1 və Tg2
triggerlərinin siqnallarının məntiqi cəmini müəyyənləşdirən
VƏ YA elementinin siqnalına görə inteqratora İn sıfır
başlanğıc şərtlər daxil edilir. Onun çıxış kəmiyyəti
( )
t
U
s
bu
zaman 0-a bərabər olur. Giriş təsirlərinin bərabərliyinə
uyğun müqayisə qurğusunun MQ çıxış siqnalı Tg2
triggerinin ilkin vəziyyətini təsdiq edir.
Çevirmə tsikli İşəsalma əmri ilə başlayır. Verilmiş
uzunluqlu interval formalaşdırıcısı VUİF
0
t
zaman anında
impuls siqnalı ilə təkrarsayma qurğusunu TQ başlanğıc
vəziyyətə qaytarır (bu zaman qabaqkı çevirmənin nəticəsi
atılır), Tg1 triggerinin çıxışında A1 açarını açan siqnal
qoyur və işçi rejimə keçən inteqratora İn başalnğıc
şə
rtlərinin daxil edilməsini VƏ YA elementi ilə kəsir.
( )
t
U
s
çıxış qiyməti artmağa başlayır:
( )
dt
U
t
U
t
x
s
∫
=
0
1
τ
. Müqayisə
qurğusunun MQ girişlərindəki təsirlərin bərabərliyi pozulur
və onun çıxışındakı siqnal qeyri-aktiv olur.
1
t
anında
verilmiş uzunluqlu interval formalaşdırıcısı VUİF impuls
siqnalı ilə Tg1 triggerini və onun idarə etdiyi A1 açarını
ilkin vəziyyətə qaytarır, Tg2 triggerinin çıxışında A1 və A2
açarlarını açan siqnal qoyur. Təkrarsayma qurğusunun TQ
girişinə stabil tezlikli impulslar generatorundan STİG siqnal
verilir (impulsların periodu
0
T
). İnteqratorun İn çıxışında
qiymət
(
)
s
s
t
t
U
=
. Formalaşdırıcı VUİF bununla öz işini
222
bitirir və İşəsalma əmrini gözləmə rejiminə keçir.
Çevirmənin ikinci taktı başlayır. İnteqratorun çıxış qiyməti
( )
t
U
s
azalır (
1
t
t >
):
( )
(
)
( )
τ
t
U
t
t
U
t
U
s
s
s
0
−
=
=
.
2
t
anında
( )
0
=
= U
t
U
s
bərabərliyi alınır. Bunu
müqayisə qurğusu MQ aşkar edir və özünün çıxış siqnalı ilə
triggeri Tg2 və sxemin bütün qovşaqlarını ilkin vəziyyətə
gətirir.
1
2
t
t
t
x
−
=
zaman intervalı ərzində təkrarsayma
qurğusu TQ STİG-dən daxil olan periodik siqnalın
kvantlayan
impulslarının
miqdarını
hesablayır.
Hesablamanın nəticəsi
=
=
0
0
0
T
U
t
U
T
t
N
s
or
x
x
(
[ ]
-
tam hissənin simvoludur ) çıxış kodunu yaradır.
x
t
-in
kodlaşdırılmasının xətası:
0
0
T
T
N
t
t
x
x
x
<
−
=
∆
.
Çevirmənin birinci taktının
0
1
t
t
t
s
−
=
intervalı
s
N
sayda
0
T
periodlu ardıcıl impulslaradan
formalaşır, yəni
[
]
0
T
N
t
s
s
=
. Period
0
T
sabit olduqda
çevirmənin nəticəsi
=
0
U
N
U
N
s
or
x
ə
dədinə uyğun gəlir. Kəmiyyətin çevrilməsinin girişə
gətirilən statik metodik xətası
−
∈
∆
0
;
0
s
x
N
U
U
intervalına
mənsub olur.
Aləti xətaların səbəbləri:
• nümunə kəmiyyətin
0
U
nominal qiymətdən
meyillənməsi;
223
• inteqratorun qeyri-ideal olması;
• analoq açarların qeyri-ideal olması;
•
0
T
periodunun qeyri-sabitliyi;
• sxemi təşkil edən bütün bəndlərin ətalətliliyi;
• məntiqi elementlərə xas olan, bir vəziyyətdən
digərinə və əksinə keçid vaxtlarının fərqlənməsi.
Belə çeviricilər hər şeydən əvvəl voltmetr və
multimetrlərin əsas qovşağı kimi tətbiq edilir (o cümlədən
avtonom qidalanma ilə). Bu halda çeviricini elə bir qurğu ilə
tamamlayırlar ki, o, çevirmənin birinci mərhələsində giriş
gərginliyinin polyarlığını müəyyənləşdirir və lazım olarsa,
dayaq gərginliyinin
0
U
işarəsini dəyişir.
Cihazın dəqiqliyini artırmaq məqsədi ilə çevirmənin
iki mərhələsindən öndə olan əlavə mərhələ daxil edirlər.
Daxil edilən mərhələ ərzində inteqratoradək analoq
bəndlərin additiv xətasının cəm qiyməti müəyyənləşdirilir.
Tapılan korrektəedici qiymət inteqratora bütün çevirmə
tsikli üçün başlanğıc şərtlər kimi daxil edilir.
Hazırda inteqrallayan çeviricilər bir mikrosxem
şə
kilndə buraxılır. Ona əlavə olaraq yeddi seqmentli koda
deşifrator və avtomatik işəsalmanı təmin edən generator
qoşulur.
Mikrosxemin
konstruksiyasına
generatorun
periodunu T
0
və inteqrallama sabitini τ müəyyənləşdirən
elementlər daxil etmirlər. Mikrosxemlə icra edilən
çeviricilərin gətirilmiş xətası
(
)
%
01
,
0
005
,
0
−
±
təşkil edir.
İ
nteqrallayan çeviricilər periodik maneələrə qarşı
yüksək dayanıqlığa malikdir, bu da onların geniş tətbiqini
təmin edir. Tutaq ki, giriş siqnalı
( )
+
=
∑
i
i
i
i
x
T
t
U
t
U
ϕ
π
2
sin
,
burada
i
U
,
i
T
,
i
ϕ
-
i
-ci harmonikin uyğun olaraq
amplitudunun,
periodunun,
fazasının
qiymətləridir,
n
i
,
...
,
3
,
2
,
1
=
.
Görünür
ki,
istənilən
i
üçün
224
...
,
3
,
2
,
1
=
i
s
T
t
nisbətlərində
( )
0
0
=
∫
dt
t
U
s
t
x
. Bu onu ifadə edir
ki, çevirmənin nəticəsi 0 olacaq. Adətən birinci takt
intervalını
s
t
50 və ya 60Hs sənaye tezlikli maneələrin
olmasının mümkünlüyünü nəzərə almaqla seçirlər.
Çoxqat dinamik kompensasiyalı ARÇ. Çeviricinin
sxeminin variantı şək. 6.13,a-da verilmişdir, burada İn -
inteqrator (ətalətli bənd); AC - analoq cəmləyici; A - analoq
açar; MQ -
İ
n
U
,
U
giriş təsirlərinə
R
siqnalı ilə reaksiya
verən müqayisə qurğusu; Tg - trigger; VƏ – üst-üstə düşmə
məntiq elementi; TQ - təkrarsayma qurğusu; R
g
- registr;
TİG -
T
periodlu takt impulsları generatoru; ÇİF - çevirmə
intervalı formalaşdırıcısı.
Şə
k.6.13. Çoxqat dinamik kompensasiyalı ARÇ (a) və siqnalların
diaqramı (b)
Tutaq ki,
0
0
=
t
başlanğıc zaman anında (birinci
mərhələnin impulsu meydana çxan an) inteqratorun
225
çıxışında qiymət
0
=
İ
n
U
, MQ çıxışında siqnal
0
=
R
(
0
=
> U
U
İ
n
olduqda
1
=
R
), triggerin Tg
çıxışında siqnal
0
=
Q
və A açarı bağlıdır (
0
U
dayaq kəmiyyəti AC-yə daxil
olmur).
0
U
U
x
<
sabit kəmiyyətinin təsiri ilə inteqratorun
çıxışında qiymət
(
)
τ
0
0
t
t
U
U
İ
n
−
=
artır və 0-dan böyük olur.
O, MQ-nin
1
=
R
reaksiyasını yaradır. TİG-dən impulsun
gəlməsi ilə müaqyisənin nəticəsi R triggerdə Tg yadda
saxlanılır. Həmin triggerin çıxış siqnalı
1
=
Q
açarı A açır.
1
t
zaman anından etibarən İn-in çıxışında kəmiyyət
azalmağa başlayır (şəkil 6.13, b):
(
) (
)(
)
τ
τ
1
0
0
1
t
t
U
U
t
t
U
U
x
x
İ
n
−
−
−
−
=
.
0
≤
İ
n
U
qiyməti
(
)
1
2
t
t
t
−
≤
∆
zaman intervalı ərzində
meydana gələcək.
2
t
zaman anında triggerin Tg çıxışında
0
=
Q
siqnalı olur.
İ
n
U
kəmiyyəti
τ
x
U
törəməsi ilə artmağa
başlayır. Kompensasiya prosesi fasiləsiz davam edir.
x
U
və
(
)
0
U
U
x
−
təsirlərinin bir dəfə dəyişdirilməsi bir
kompensasiya cəhdini yaradır. Onlardan istənilən biri üçün
(
)
τ
τ
k
x
k
x
İ
n
Tp
U
U
Tn
U
U
0
−
+
=
ifadəsi doğrudur, burada
k
n
- davam etmə müddəti ərzində
0
=
Q
olan
T
periodların sayı (
...
,
2
,
1
=
k
n
);
k
p
-
1
=
Q
üçün
k
n
- ya analoji ədəd;
k
- kompensasiya cəhdlərinin sıra
nömrəsi.
(
2
0
U
U
x
≤
olduqda
1
>
k
n
(
1
=
k
p
)
və
226
0
0
2
U
U
U
x
<
<
olduqda
1
=
k
n
(
1
>
k
p
)). m ardıcıl
kompensasiya cəhdəlri üçün
τ
T
U
U
İ
n
0
≤
xətası ilə:
(
)
[
]
0
1
0
≈
−
+
=
∑
=
m
k
k
x
k
x
İ
n
p
U
U
n
U
T
U
τ
.
Giriş təsirinin qiymətləndirilməsi bu ifadə ilə müəyyən
edilir
(müqayisə
cəhdlərinin
sayının
m
artması
qiymətləndirmənin dəqiqliyini artırır):
(
)
x
m
m
k
k
k
m
k
k
x
U
n
p
p
U
U
→
+
=
∞
→
=
=
∑
∑
1
1
0
~
.
Alqoritmin texniki həyata keçirilməsini sadələşdirmək
üçün çevirməyə qeyd olunmuş sayda taktlar ayrılır:
(
)
z
k
k
n
p
N
2
=
+
=
∑
,
burada
z
- ikilik çıxış kodunun dərəcələr sayıdır.
Bu zaman
∑
=
=
0
2
U
U
N
p
x
z
x
k
cəmi
0
2 U
U
z
x
−
≤
∆
kvantlama xətası ilə nəticəni
müəyyənləşdirir. VƏ sxemi
1
=
Q
siqnallarının TİG-nin TQ
qurğusu ilə hesablanan impulsları ilə üst-üstə düşməsini
aşkar edir.
NT
periodlu formalaşdırıcı ÇİF
T
-dən kiçik
uzunluqda siqnal
S
verir. Bu siqnala görə
x
N
ədədi Rg
registrinə yazılır, TQ qurğusu isə sıfırlanır.
Birqat dinamik kompensasiyalı ilə müqayisədə baxılan
alqoritm bir sıra üstünlüklərə malikdir: giriş kəmiyyəti
fasiləsiz inteqrallandığından maneəyə qarşı yüksək
dayanıqlılıq; müqayisə qurğusunun dəqiqliyinə tələbkarlığın
227
az olması; inteqratorun xəttiliyinə tələbkarlığın az olması.
Bundan başqa, bu halda inteqratorun zaman sabitinin
qiyməti azaldıla bilər.
Son iki xassə çevirmə alqloritminə xas olan xarici
elementlərin qoşulmasını tələb etməyən mikrosxemlər
şə
klində qurğuların yaradılmasına imkan verir. Adətən çıxış
kodunun qiymətini rəqəmsal süzgəcin köməyi ilə süzürlər.
Bu, maneəyə qarşı dayanıqlığı əlavə yüksəldir. Mikrosxem
şə
klində hazırlanan, xəttiliyin gətirilmiş xətası
6
10
15
−
⋅
±
olan 24-dərəcəli ARÇ məlumdur.
Dostları ilə paylaş: |