Главная | Обратная связь

Преобразователи ПКН и ПНК.

В САУ с ЦВМ, как правило, входят ПНК и ПКН. Процесс преобразования непрерывного сигнала в дискретный состоит из трёх этапов:

1) квантование по времени;

2) квантование по уровню;

3) кодирование.

Квантование по времени связано с последовательностью (очередностью) выполнения математических операций.

Квантование по уровню необходимо для представления информации в цифровом виде. Квантование производится следующим образом: весь диапазон изменения непрерывной величины x(t) разбивается на N равных частей.

где d — шаг квантования по уровню (цена младшего разряда). В результате сигнал приобретает ступенчатый вид, показанный на рис. 2.2.1.

 

Рисунок 2.2.1.

 

Рассмотрим функциональную схему преобразователя напряжения в код.

Кодирование представляет собой преобразование входного сигнала в двоичный параллельный код УЦВМ. Это преобразование осуществляется с помощью триггеров, механическая модель которых показана на рис. 2.2.2а. Триггер представляет собой устройство с двумя устойчивыми положениями равновесия. Одному положению присваивается значение 0, другому – значение 1. Каждому разряду соответствует свой триггер. При перебрасывании триггера из положения «1» в «0» в старший разряд посылается сигнал на переключение соответствующего ему триггера и т.д. На рис. 2.2.2б представлена функциональная схема ПНК.

а)

 

б)

 

Рисунок 2.2.2. Функциональная схема преобразователя ПНК.

На рис. 2.2.2 u_x — непрерывный сигнал, который надо преобразовать в двоичный параллельный код,

& — элемент «И», который срабатывает только тогда, когда на все его входы подаются отличные от 0 сигналы,

ГПИ - генератор последовательности импульсов,

В ПНК составной частью входит ПКН,

– сигнал обратной связи.

u_э- эталонное напряжение,

a - количество разрядов,

u₁,u₂,…,u_a — сигналы соответствующих разрядов,

2⁰,2¹,…,2^a-1 — весовые коэффициенты разрядов.

Для многих цифровых систем шаг квантования сигнала по уровню, является настолько малым, что эффект квантования по уровню вызывает несущественное влияние и им часто пренебрегают, однако в высокоточных системах их приходится учитывать.