Аналоговыми сигналами

ваются аналоговыми приборами. Приборы, которые автоматически вырабатывают дискретные сигналы измерительной информации и показания которых представлены в цифровой форме, называются цифровыми приборами.

Наибольшее распространение получили электронные вольтметры, амперметры, омметры, ваттметры, фазометры и частотомеры. Наряду с аналоговыми приборами, которые содержат в своей структуре ИМ, в практике электрических измерений широко ИСПОЛЬЗУЮТСЯ аналоговые Электронные приборы прямого преобразования без механического ИМ, в частности электронно-лучевые осциллографы и анализаторы гармоник.

Наибольшее распространение получили электронные вольтметры, амперметры, омметры, ваттметры, фазометры и частотомеры. Наряду с аналоговыми приборами, которые содержат в своей структуре ИМ, в практике электрических измерений широко используются аналоговые электронные приборы прямого преобразования без механического ИМ, в частности электронно-лучевые осциллографы и анализаторы гармоник.

Электроизмерительные приборы, показания которых являются непрерывными функциями изменений измеряемых величин, называются аналоговыми приборами. Приборы, автоматически вырабатывающие дискретные сигналы измерительной информации и показания которых представлены в цифровой форме, называются цифровыми приборами.

Электроизмерительные приборы, показания которых являются непрерывными функциями изменений измеряемых величин, называются аналоговыми приборами.

ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН АНАЛОГОВЫМИ ПРИБОРАМИ

Приемники цифровых систем можно разбить на две группы: приемники с аналоговыми приборами и приемники с цифроуказате-лями или регистрирующими приборами. Приемники с аналоговыми

Глава третья. Измерения электрических величин аналоговыми приборами (§ 3.1, 3.2, 3.4, 3.5 и 3.8 — А. А. Преображенский; § 3.3 — Н. С. Добротворский ч А. А. Преображенский; § 3.6 — Е. А. Старосельцева; § 3.7 — Я. С. Добротворский и Е. А. Старосельцева; § 3.9—ЗЛО —Л, В. Фремке)

Для сопоставления с аналоговыми приборами укажем, что отдельные типы современных электронных цифровых приборов характеризуются быстродействием до десятков тысяч измерений в секунду и более. Наряду с этим имеются цифровые приборы с быстродействием одно измерение в секунду, но более точные.

Электроизмерительные приборы, показания которых являются непрерывными функциями изменений измеряемых величин, называются аналоговыми приборами.

Достоинства цифровых приборов, ставящие их в ряд наиболее совершенных электроизмерительных устройств, заключаются в быстродействии (до десятка миллионов измерений в секунду), высокой точности (при условии линейности преобразователей), удобстве эксплуатации (отпадает необходимость утомительного отсчета показаний по шкале) и, наконец, в наличии кодового выхода, который можно использовать для связи с ЭВМ и для регистрации с помощью цифропечатающих устройств. Однако по сравнению с аналоговыми приборами цифровые приборы значительно сложнее и дороже.

Операционный усилитель (ОУ) является усилителем постоянного тока с большим коэффициентом усиления, высоким входным и низким выходным сопротивлениями. В зависимости от вида цепи обратной связи ОУ может выполнять различные операции над аналоговыми сигналами. К таким операциям относятся суммирование, интегрирование, дифференцирование, масштабирование и др. На 2.8 показана схема с ОУ. ОУ имеет два входа:

Многоуровневый ЛС с пониженной частотой следования символов модулирует напряжение несущей частоты /о в модуляторе 5 (см. 7.19), ограничивается по полосе фильтром 6 и смешивается с другими аналоговыми сигналами (АС), уплотненными по частоте

Аналоговые функции (АФ) — математическая формулировка операций, т. е. преобразований, совершаемых над аналоговыми сигналами. При этом аналоговыми сигналами являются физиче-

В управляющей ЦВМ должна быть обеспечена связь с объектом управления, позволяющая принимать в ЦВМ аналоговые сигналы, характеризующие состояние (параметры) объекта управления, а также выдавать на объект аналоговые сигналы, являющиеся для него управляющими сигналами (сигнал, пропорциональный требуемому значению параметра либо рассогласованию между заданным и истинным значениями параметра объекта). Чаще всего обмен аналоговыми сигналами осуществляется в виде напряжений постоянного тока. Так как ЦВМ оперирует с числами, представленными в двоичной системе счисления, то должно быть обеспечено преобразование аналог — код и код — аналог. Схема многоканального преобразователя и ее связь с процессором рассматриваемого типа представлены на 6-11. Напряжения, характеризующие параметры объекта управления, uBXl + ивх8, подключаются между общей точкой (ОТ) и входами электронного коммутатора /CBxi—КВ*з, выполненного на интегральных схемах типа 1КТ621. Управление входным коммутатором осуществляется от переключателя на МПТ С7—С9 и С4—С6 через сердечники С1—СЗ, которые являются трансформаторами ключей /СВХ1—/(ВХ8. Считывание и регенерация состояния МПТ С7—С9 и С4—С6 осуществляется импульсами тока /ц /а от формирователей на Tl, T2. Напряжения, управляющие состоянием объекта, ывых1 -т- «ВЫХЗ снимаются с выходов аналоговых запоминающих устройств АЗУ1—АЗУЗ, Входы

представлена на 4.22, где опущены аналого-цифровые элементы (бинарные квантователи), выполняющие операции (4.15) для согласования цифровой схемы с реальными аналоговыми сигналами «(/) KSS((). В этой схеме операции умножения vbs(t) = ub(t)sbs(t)u vbc(t) = = ub(t)sbc(t) выполняются сумматорами по mod 2, а интегрирование бинарных функций vbs(t] и vbc(t) — синхронными реверсивными счетчиками, на вход которых подается тактовая последовательность с периодом Г0/4. Время интегрирования задается с помощью специального сигнала тфм, разрешающего работу счетчиков (после предварительного обнуления) во время прихода опорного сигнала sbs(t—т) (имеющего длительность тфм). По окончании интервала Ги с выходов счетчиков снимаются знакопеременные двоичные числа ±28(т) и ±ZC(T), причем отрицательные снимаются в дополнительном коде. Операция вычисления функции г(т) = ZS(T) + ZC(T) и сравнения ее с порогом /С может выполняться специализированным арифметическим устройством (при аппаратной реализации обнаружителя) или универсальным вычислительным устройством (при аппаратно-программной реализации). В последнем случае после окончания интервала тфм должна выполняться операция ввода чисел ±zs и ±zc в вычислительное устройство, а затем их программная обработка, которая должна завершаться к моменту прихода следующего ФМ-сиг-

Аналоговые функции (АФ) —- математическая формулировка преобразований, совершаемых над аналоговыми сигналами.

2 Аналоговые функции (АФ) математическая формулировка преобразований, совершаемых над аналоговыми сигналами

Устройство и принцип действия. Операционным усилителем (ОУ) называют усилитель напряжения, предназначенный для выполнения различных операций с аналоговыми сигналами: их усиление или ослабление, сложение или вычитание, интегрирование или дифференцирование, логарифмирование или потенцирование, преобразование их формы и др. Все эти операции ОУ выполняет с помощью цепей положительной и отрицательной обратной связи, в состав которых могут входить сопротивления, емкости и индуктивности, диоды, стабилитроны, транзисторы и некоторые другие электронные элементы. Поскольку все операции, выполняемые при помощи ОУ, могут иметь нормированную погрешность, то к его характеристикам предъявляются определенные требования.

Назначение и виды цифро-аналоговых преобразователей. Цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП) называется электронное устройство, предназначенное для преобразования цифровой информации в аналоговую. Они используются для формирования сигнала в виде напряжения или тока, функционально связанного с управляющим кодом. В большинстве случаев эта функциональная зависимость является линейной. Наиболее часто ЦАП используются для сопряжения устройств цифровой обработки сигналов с системами, работающими с аналоговыми сигналами. Кроме этого, ЦАП используются в качестве узлов обратной связи в аналого-цифровых преобразователях и в устройствах сравнения цифровых величин с аналоговыми.

Аналоговые перемножители сигналов (АПС) по интенсивности применения в устройствах обработки информации уступают лишь ОУ. Это объясняется распространенностью нелинейных операций в алгоритмах обработки информации и хорошей совместимостью АПС с аналоговыми сигналами.

Выпускается большое количество интегральных КМОП-ключей в разных конфигурациях (например, несколько секций с несколькими полюсами каждая). Схема 4066- классическая КМОП-схема «аналогового запорного вентиля» серии 4000-это просто другое название для аналогового ключа, переключающего сигналы в диапазоне от земли до положительного напряжения питания. Серии IH5040 и IH5140 фирмы Intersil и серии DG305 и DG400 фирмы Siliconix очень удобны в употреблении; они используют управляющий сигнал от ТТЛ, оперируют аналоговыми сигналами до + 15 В (тогда как у серии 4000 этот диапазон составляет всего лишь +7,5 В), легко включаются в разнообразные конфигурации и имеют сравнительно малое сопротивление в состоянии «ВКЛ» (у некоторых из них 25 Ом). Фирмы Analog Devices, Maxim и PMI также выпускают хорошие аналоговые ключи.