Metody zpracování fyzikálních měření - 3 EVF 112 ZS 2009/2010 L.Přech

Počítačový sběr experimentálních dat III Základní zpracování časových řad I - osnova Příklady D/A a A/D převodníků Logické signály Chyby v časování logických signálů Měření času a frekvence nepřímé a přímé metody

Příklady D/A převodníků DAC s řetízkem R Sumační DAC DAC s žebříčkem R – 2R

Příklady A/D převodníků obecný ADC s DAC a logikou Vin = Vref * N / M ADC s dvojitou integrací Pipeline ADC s postupnou aproximací (metoda vážení)

Definice logických signálů

Definice logických úrovní Vmax H VOH VIH VIL VOL L Vmin

Logické signály - časování Logické úrovně Časování Hodinový signál Aktivní hrana Setup a hold interval f = 1/tp

Chyby hodinových signálů Jitter Drift Hodinové signály na přijímací a vysílací straně Vysílač Data Hodiny Přijímač

Chyby hodinových signálů Jitter Drift Hodinové signály na přijímací a vysílací straně Vysílač Hodiny_A Data Hodiny_B Přijímač

Měření času a frekvence Nepřímé – čas (periodu, délku pulzu) nebo frekvenci vstupního signálu převedeme vhodným obvodem na analogový signál a A/D převodníkem určíme jeho amplitudu, např.: měření délky velmi krátkých pulzů (< 10-9 s) – napětí (náboj) na kondenzátoru je úměrný době otevření spínače SW1 (délce řídícího pulzu) VO = I / C * t

Měření času a frekvence Nepřímé – čas (perioda, délka pulzu) nebo frekvenci vstupního signálu převedeme vhodným obvodem na analogový signál a A/D převodníkem určíme jeho amplitudu, např.: Měření frekvence pulzů pevné délky – amplituda výstupního signál VO je úměrná frekvenci signálu řídícího spínač SW1 VO = <f * > * Vref

Čítače (čidla kódující polohu) (pulzně-šířková modulace)

Měření času, frekvence Přímé měření času – s použitím čítače a zdroje referenčního kmitočtu F = 1 / T t = N / F , přesnost N je 1 t.j. t = 2 T Možná zpřesnění: - interpolace uvnitř periody T - systém nonia (2 málo odlišné nesoudělné frekvence, dva čítače) měřený interval t načítáno N pulzů

Měření času, frekvence Přímé měření frekvence – s použitím čítače a zdroje referenčního kmitočtu F = 1 / T, vstupní pulsy neznámé frekvence čítáme po definovanou dobu Tm = m*T, f = N / Tm = N*F/m, přesnost závisí na stabilitě F a četnosti N (< 2n, n .. bitová šířka čítače) Možná zpřesnění – prodloužení Tm a zvýšení bitové šířky čítače - u velmi malých frekvencí je lépe měřit periodu interval čítání Tm načítáno N pulzů vstupní pulzy frekvence f

Měření času, frekvence Přímé měření frekvence – zpřesnění s použitím čítače a zdroje referenčního kmitočtu F = 1 / T, vstupní pulsy čítáme během intervalu Tx synchronizovaného se vstupními pulsy do načtení N hodinových pulsů, platí f = N / Tx f = N*F/ (m  1) Nominální interval čítání Tm = m*T načítáno N pulzů vstupní pulsy frekvence f Skutečný interval čítání Tx= (m  1)*T

Logické stavy reprezentované číslicovými signály

Eye diagram

VIL