Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."— Transkript prezentace:

1 Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

2 Ostatní měřící generátory II. OB21-OP-EL-ELKM-JANC-M-3-022

3 Generátory náhodných a pseudonáhodných napětí  Napětí náhodného průběhu v čase bývá označováno za šumové. Proto také měřicí generátory náhodného popř. i pseudonáhodného napětí nesou často stejné označení.  Od těchto generátorů se požaduje, aby poskytovaly napětí se spektrální hustotou konstantní v kmitočtovém rozsahu, pro který jsou určeny (tzv. bílý šum).  V měřicí technice se používá šumové napětí s rozdělením přibližně normálním (Gaussovým) nebo alternativním (tzv. binární).

4 Generátory normálního šumu  Generátory náhodného napětí s konstantní spektrální hustotou a s přibližně normálním rozdělením s nulovou střední hodnotou a konstantním rozptylem jsou několikerého druhu.  V úvahu může přicházet tepelný šumový generátor dodávající šum tepelného původu, jehož zdrojem je rezistor nebo vodič.  Pro vyšší kmitočty se dá použít diodový šumový generátor (obr. 1). Vlastním zdrojem šumu je v něm šumová dioda. Je to speciální vakuová dioda pracující v oblasti nasycení, ve které je šum vyvolán výstřelovým jevem.

5 Generátory normálního šumu Obr.1 Schéma zapojení diodového šumového generátoru

6 Generátory normálního šumu  Pro velmi vysoké kmitočty je možné použít výbojkový šumový generátor.  Zdrojem šumu je speciální nízkotlaká výbojka zamontovaná do vedení pro příslušnou kmitočtovou oblast, např. do vlnovodu (obr.2).  Velikost šumu vydávaného výbojem ve výbojce závisí hlavně na náplni výbojky, kterou bývá často argon.  Kmitočtový rozsah je dán konstrukčním provedením.

7 Generátory normálního šumu Obr. 2 Výbojkový šumový generátor

8 Generátory normálního šumu  Dosud připomenuté šumové generátory jsou použitelné jen na vyšších kmitočtech.  Generátor šumu pro nižší kmitočty bývá založen na transpozici kmitočtů (obr. 3).  Vysokofrekvenční šum se spektrální hustotou konstantní kolem určitého kmitočtu se směšuje s harmonickým signálem téhož kmitočtu a pomocí dolní propusti se z produktů směšování ponechají jen složky o rozdílových kmitočtech.  Tak se získá šum se spektrální hustotou konstantní v oblasti velmi nízkých a nízkých, popř. i obrazových kmitočtů.

9 Generátory normálního šumu Obr. 3 Blokové schéma šumového generátoru pro nižší kmitočty

10 Generátory normálního šumu  Šum poskytovaný uvedenými šumovými generátory má rozdělení přibližně normální a spektrální hustotu konstantní v poměrně širokém pásmu kmitočtů.  Pokud by se z těchto vlastností slevilo, dal by se šumový generátor vytvořit i jednodušším způsobem.

11 Generátory binárního šumu  Názvem binární (dvouhodnotové) napětí se rozumí napětí s alternativním rozdělením, tj. napětí, které může nabývat jen dvou hodnot.  U náhodného binárního napětí dochází k přechodu z jedné hodnoty na druhou náhodně a obě hodnoty mají stejnou pravděpodobnost výskytu.

12 Generátory binárního šumu  Náhodné binární napětí může být:  asynchronní (přechody nezávisejí na jiném napětí),  synchronní (k přechodům může docházet jen v okamžicích určených periodickými taktovacími impulsy - hodinovými impulsy).

13 Generátory binárního šumu  Binární šum se dá vytvářet různým způsobem.  Tak např. generátor náhodného binárního šumu může být založen na odvození asynchronního náhodného binárního napětí pomocí analogového komparátoru z náhodného napětí s přibližně normálním rozdělením při jeho průchodech nulou.  Asynchronní náhodné binární napětí se na synchronní převede pomocí klopného obvodu taktovaného hodinovými impulsy.

14 Generátory binárního šumu Obr. 4 Princip zapojení generátoru pseudonáhodného binárního šumu

15 Generátory binárního šumu  Ryze náhodný binární šum je možné nahradit binárním šumem pseudonáhodným, který má obdobné vlastnosti, avšak vytváří se snadno deterministicky.  Generátor pseudonáhodného binárního šumu obsahuje posuvný registr s tzv. lineární zpětnou vazbou taktovaný hodinovými impulsy (obr.4).  Lineární zpětnou vazbou se zde rozumí odvození vstupního napětí posuvného registru pomocí logického obvodu součtu mod 2 z výstupního napětí posledního klopného obvodu a nejméně jednoho jiného klopného obvodu tohoto registru.

16 Generátory binárního šumu  Výstupy z posuvného registru pro zpětnou vazbu se musí vybrat tak, aby se dosáhlo toho, že registr bude procházet všemi rozdílnými stavy s výjimkou samých nul; perioda výstupního napětí pak má maximální možnou délku.  Ve skutečných generátorech se však používá posuvný registr větší délky (nejméně desetibitový), aby perioda výstupního napětí nebyla kratší než doba aplikace.  Pseudonáhodný šum má vlastnosti blížící se vlastnostem náhodného šumu.

17  Děkuji za pozornost  Ing. Ladislav Jančařík

18 Literatura  E. Vitejček a V. Hos: Elektrické měření, SNTL Praha 1979  V. Fajt a kol.: Elektrická měření, SNTL Praha 1987  L. Bejček a kol.: Měření v elektrotechnice, FEKT VUT Brno 2003


Stáhnout ppt "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."

Podobné prezentace


Reklamy Google