Міністерство освіти і науки України Національний університет „Львівська політехніка” Кафедра електронних обчислювальних машин Звіт про виконання розрахункової роботи з курсу „ Вимірювальні обчислювальні системи ” Тема: Проектування системи передачі аналогових сигналів на відстань на основі ПНЧ-ПЧН К1108ПП1 Анотація Метою даної розрахункової роботи є вивчення основних характеристик та методів побудови систем передачі аналогових сигналів на відстань за допомогою цифрових засобів. Зокрема у результаті виконання даної роботи студенти зможуть практично засвоїти мікросхему К1108ПП1 та на її основі реалізувати перетворювач напруги в частоту (ПНЧ) та перетворювач частоти в напругу (ПЧН), а також ознайомляться з методикою проведення розрахунків параметрів зовнішніх елементів для ПНЧ та ПЧН. Крім того, при проектуванні схем передавача та приймача, які містять вищезгадані перетворювачі, детально розглянуто структуру вузла узгодження, основою якого являються операційні підсилювачі з відповідними коефіцієнтами підсилення.  Зміст 1. Параметри технічного завдання 4  2. Теоретична частина 5  3. Проектування системи передачі аналогових сигналів 6   3.1. Проектування схеми передавача 3.2. Проектування схеми приймача 6 8  4. Висновок 10  5. Література 11  6. Додатки     1. Параметри технічного завдання Максимальні значення вхідної та вихідної напруг можуть лежати як в додатній, так і у від’ємній області, і в останньому випадку сприймаються як максимальні за абсолютним значенням. Задані значення вхідної та вихідної напруг: Uвх = 0 .. -6 В; Uвих = 0 .. 9 В; Для частоти передачі задається діапазон значень, що має прямопропорційно відповідати діапазонам вхідних та вихідних напруг. Задана частота передачі: fперед = 0 .. 160кГц; 2. Теоретична частина Передачу аналогових сигналів на відстань можна здійснити такими шляхами: безпосередня передача аналогового сигналу; передача аналогового сигналу у цифровому вигляді за допомогою аналого-цифрового та цифро-аналогового перетворень; передача аналогового сигналу у цифровому вигляді за допомогою перетворень напруга-частота та частота-напруга. Перший варіант може використовуватись при передачі аналогових сигналів на невеликі відстані – в межах плати або пристрою. Якщо ж передача повинна здійснюватись на великі відстані, цей варіант непридатний. Головними його недоліками є чутливість до опору ліній зв’язку, низька завадостійкість та підданість наведенням. Другий варіант є стандартним підходом до вирішення цієї задачі. Структура такої системи наведена на рис.1:
Рис.1. Передавач містить аналого-цифровий перетворювач (АЦП), який здійснює перетворення вхідного аналогового сигналу в цифровий код необхідної розрядності, вузол узгодження, що забезпечує виконання вимог до вхідного сигналу АЦП, та перетворювач коду, за допомогою якого вихідний паралельний код АЦП перетворюється у послідовний код. Приймач містить аналогічні вузли, що здійснюють зворотнє перетворення: перетворювач коду для формування паралельного коду з вхідного послідовного, цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП), за допомогою якого відновлюється аналоговий сигнал, і вузол узгодження, що забезпечує формування вихідного аналогового сигналу. Такий варіант використовується, як правило, при організації передачі аналогових сигналів на дуже великі відстані (від сотень метрів до десятків кілометрів). Передача здійснюється по каналах зв’язку за допомогою відповідної апаратури передачі даних і у відповідних протоколах. Отже, перетворювачі коду повинні забезпечувати не просто перетворення паралельного коду в послідовний і навпаки, але і перетворення рівнів та формування повідомлень у відповідності з протоколом передачі, що використовується. Якщо ж передача здійснюється на відносно невеликі відстані (десятки метрів), і інформація передається не по каналах зв’язку, а по фізичних лініях зв’язку, другий варіант стає надто громіздким. В такому випадку краще скористатись третім варіантом. Структура відповідної системи наведена на рис.2:...