Побудова системи з розділенням каналів у часі. Курсовий проект з Метрологія. Робота № 523513

Перехід до торгівельного партнера Binance

Побудова системи з розділенням каналів у часі

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Кафедра ІВТ

Інформація про роботу

Рік:

2010

Тип роботи:

Курсовий проект

Предмет:

Метрологія

Група:

МВ-43

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти і науки України Національний університет „Львівська політехніка” Кафедра ІВТ КУРСОВИЙ ПРОЕКТ на тему: „Побудова системи з розділенням каналів у часі” З КУРСУ МЕТРОЛОГІЯ Львів 2010 Завдання: Для забезпечення оптимального обслуговування сукупності п джерел вимірювальної інформації, серед яких п1 джерело з максимальною частотою в спектрі fmax1 і n2, відповідно, – fmax2, спроектувати систему з розділенням каналів у часі і регулярним дискретизуванням та використанням суб- чи суперкомутування. Враховуючи, що вимірювальна інформація підлягає дискретизації (квантування здійснюється з певною заданою похибкою чи то зведеною δкв.гр.,чи середньоквадратичною δкв.скв.), вибрати необхідний АЦП, попередньо визначивши його основні параметри (як от: кількість розрядів; тривалість перетворення) та порівняти основні характеристики звичайної циклічної системи щодо проектованої. На підставі аналізу результатів проведених розрахунків основних характеристик обох типів систем синтезувати принципову схему проектованої системи. Дано: n=15; n1=3; f1max=600 Гц; n2=12; f2max=100 Гц; γкв.скв.=0,3%. Розв’язання: Оскільки активних джерел , є менше ніж інших, то доцільно застосувати суперкомутування. Визначимо чинник чергування: Найоптимальніше комутування джерел вимірювальної інформації виглядатиме так: Визначимо період опитування : ; . Визначимо період комутування: для звичайної циклічної системи: ; для проектованої системи: . Визначимо кількість зон квантування Кз, виходячи із заданого значення γкв.скв.=0,3%: За одержаним значенням Кз, враховуючи зв’язок між кількістю зон квантування та її двійковим поданням , знайдемо кількість інформаційних символів Кі примітивного двійкового коду, як: . Вибираємо найближче більше значення: . Тепер розрахуємо значення параметрів τкр та νкр проектованої системи: ; . Визначимо відношення швидкодії проектованої системи щодо звичайної циклічної: . Результати проведених розрахунків показують, що для проектованої системи: розрядність АЦП має бути не меншою, ніж 7; період перетворення АЦП не повинен перевищувати значення ; вимоги до швидкодії є в 3 рази нижчими ніж для простої циклічної системи. Синтез принципової схеми системи: Враховуючи результати виконаних розрахунків, вибираємо конкретний тип аналого-цифрового перетворювача, а саме: К1108ПВ1 (розрядність 10; період перетворення не більше, ніж 1мкс). Мультиплексор вибираємо так, щоб кількість його аналогових входів була не меншою, ніж кількість джерел вимірювальної інформації, тобто . Для нашого випадку . Вибираючи мультиплексор, необхідно також враховувати і сумарну тривалість вмикання/вимикання ключа , яка, виходячи з практичних міркувань, повинна бути меншою, ніж : У нашому випадку τкр становить , а отже, . Враховуючи наведені вище результати, вибираємо аналоговий 16-ти входовий мультиплексор фірми Analog Devices типу ADG406 (рис.1) з тривалістю вмикання та тривалістю вимикання , оскільки сумарна тривалість його комутаційних процесів не перевищує наше розрахункове значення . / Рис.1. Схема з’єднань мультиплексора типу ADG 406 фірми Analog Devices Таблиця істинності для мультиплексора типу ADG 406 фірми Analog Devices А3 А2 А1 А0 EN D X X X X 0 – 0 0 0 0 1 S1 0 0 0 1 1 S2 0 0 1 0 1 S3 0 0 1 1 1 S4 0 1 0 0 1 S5 0 1 0 1 1 S6 0 1 1 0 1 S7 0 1 1 1 1 S8 1 0 0 0 1 S9 1 0 0 1 1 S10 1 0 1 0 1 S11 1 0 1 1 1 S12 1 1 0 0 1 S13 1 1 0 1 1 S14 1 1 1 0 1 S15 1 1 1 1 1 S16 Пристрій керування мультиплексором можна виконати на інтегральному лічильнику, дешифраторі та логічних елементах (рис.2). Де: ГТІ – генератор тактових імпульсів; Л – лічильник; ДШЛ – дешифратор на логічних елементах; М – мультиплексор. Виходячи із структурної схеми пристрою керування, знайдемо необхідну частоту ГТІ та обсяг лічильника. Оскільки цикл опитування проектованої системи охоплює 30 джерел (кадр) і входи аналогового мультиплексора реагують на ТТЛ-рівні, то вибираємо два двійкові лічильники типу К155ИЕ5, які мають модуль лічби 16 (рис.3). / Рис.3. Схема з’єднань лічильника К155ИЕ5 Частота комутування мультиплексора визначається швидкодією системи , яка дорівнює частоті перемикання наймолодшого розряду лічильника, що вдвічі менша за частоту генератора тактових імпульсів. Звідси: Зокрема, генератора тактових імпульсів можна виконати на спеціалізованій мікросхемі типу КР1006ВИ1 (рис.4). / Для цього варіанта виконання схеми частота визначається із залежності: Звідки: Значення опору резисторів та приймаємо рівними . Остаточно значення ємності конденсатора вибираємо, виходячи із стандартного ряду номінальних ємностей конденсаторів (Е12) так, щоб виконувалася умова: ( у нашому випадку ). Вибравши ємність конденсатора такою, що дорівнює , отримаємо, що а це задовільняє поставлену вище умову: . Виконання пристрою керування: Складаємо таблицю істинності для дешифратора: Виходи лічильників Входи мультиплексора Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 A3 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 S1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 S2 2 0 0 0 1 0 0 0 1 0 S3 3 0 0 0 1 1 0 0 1 1 S4 4 0 0 1 0 0 0 1 0 0 S5 5 0 0 1 0 1 0 0 0 0 S1 6 0 0 1 1 0 0 0 0 1 S2 7 0 0 1 1 1 0 0 1 0 S3 8 0 1 0 0 0 0 1 0 1 S6 9 0 1 0 0 1 0 1 1 0 S7 10 0 1 0 1 0 0 0 0 0 S1 11 0 1 0 1 1 0 0 0 1 S2 12 0 1 1 0 0 0 0 1 0 S3 13 0 1 1 0 1 0 1 1 1 S8 14 0 1 1 1 0 1 0 0 0 S9 15 0 1 1 1 1 0 0 0 0 S1 16 1 0 0 0 0 0 0 0 1 S2 17 1 0 0 0 1 0 0 1 0 S3 18 1 0 0 1 0 1 0 0 1 S10 19 1 0 0 1 1 1 0 1 0 S11 20 1 0 1 0 0 0 0 0 0 S1 21 1 0 1 0 1 0 0 0 1 S2 22 1 0 1 1 0 0 0 1 0 S3 23 1 0 1 1 1 1 0 1 1 S12 24 1 1 0 0 0 1 1 0 0 S13 25 1 1 0 0 1 0 0 0 0 S1 26 1 1 0 1 0 0 0 0 1 S2 27 1 1 0 1 1 0 0 1 0 S3 28 1 1 1 0 0 1 1 0 1 S14 29 1 1 1 0 1 1 1 1 0 S15 Запишемо удосконалену диз’юнктивну нормальну форму для сигналів : Використовуючи закони булевої алгебри і карти Карно, мінімізуємо записані вище вирази: А0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 А1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 А2 1 1 1 1 1 1 1 А3 1 1 1 1 1 1 1 Для реалізації отриманих логічних функцій застосуємо логічні елементи І, АБО, НЕ. Синтезовану принципову схему пристрою керування і перелік використаних елементів наведено нижче. Позначення Найменуваня Кількість Примітки Конденсатори С1 К10-17В-100П-5.6нФ-15% 1 С2 К10-17В-100П-0.1мкФ-15% 1 C3 – C28 К10-17В-100П-33пф-15% 26 Мікросхеми DD1 ADG406 1 мультиплексор DD2, DD9, DD10, DD12, DD13, DD15, DD16, DD18, DD20, DD21, DD22, DD24, DD25, DD26 531ЛИ6 14 4-і DD3 155ЛН1 1 не DD4, DD17 1561ЛИ2 2 2-і DD5 КР1006ВИ1 1 генератор DD6, DD14, DD19, DD23 7410PC 4 3-або DD7, DD11 К155ИЕ5 2 лічильники DD8 К1108ПВ1 1 АЦП Резистори R1, R2 C2-23-0.125-1к ±10% 2 Роз’єми X1 PWL – 13S 1 X2 PWL – 11S 1 X3 PWL – 8S 1 / СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ Побудова системи з розділенням каналів у часі / Методичні вказівки до виконання курсового проекту// Івахів О.В. – 2002. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – М.: Радио и связь, 1987.- 352с. Конспект лекцій. Електронний каталог мікросхем : логіка.

Курсовий проект Метрологія

zzz11

12.04.2013 09:04-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись