Analoga och digitala signaler. Analogt och digitalt. Analogt. Digitalt. Analogt få komponenter låg effektförbrukning

Relevanta dokument
Analoga och Digitala Signaler. Analogt och Digitalt. Analogt. Digitalt. Analogt få komponenter låg effektförbrukning

Analogt och Digital. Viktor Öwall. Elektronik

AD-/DA-omvandlare. Digitala signaler, Sampling och Sample-Hold

Analogt och Digital. Viktor Öwall. Elektronik

Analogt och Digital. Viktor Öwall Bertil Larsson

Elektronik. Viktor Öwall, Digital ASIC Group, Dept. of Electroscience, Lund University, Sweden-

Elektronik. Viktor Öwall, Digital ASIC Group, Dept. of Electroscience, Lund University, Sweden-

Elektronik. Viktor Öwall, Digital ASIC Group, Dept. of Electroscience, Lund University, Sweden-

Elektronik Elektronik 2017

Elektronik. Viktor Öwall, Digital ASIC Group, Dept. of Electroscience, Lund University, Sweden-

Elektronik Elektronik 2019

A/D D/A omvandling. Lars Wallman. Lunds Universitet / LTH / Institutionen för Mätteknik och Industriell Elektroteknik

Elektronik Dataomvandlare

Elektronik. Dataomvandlare

F5: Digital hårdvara. Digitala signaler. Fördelar med digitala system. Digital kontra Analog

2 Laboration 2. Positionsmätning

Elektronik Dataomvandlare

AD-DA-omvandlare. Mätteknik. Ville Jalkanen. 1

Ordinära differentialekvationer,

Enchipsdatorns gränssnitt mot den analoga omvärlden

Hambley avsnitt På föreläsningen behandlas även transkonduktans-, transresistans- och strömförstärkaren, se förra veckans anteckningar.

Exempeltenta 3 SKRIV KLART OCH TYDLIGT! LYCKA TILL!

in t ) t -V m ( ) in - Vm

Tentamen i Krets- och mätteknik, fk - ETEF15

Programvara. Dimmer KNX: 1, 3 och 4 utgångar Elektriska/mekaniska egenskaper: se produktens användarhandbok. TP-anordning Radioanordning

Elektroteknik MF1016 och MF1017 föreläsning 2

Introduktion till Reglertekniken. Styr och Reglerteknik. Vad är Reglerteknik? Vad är Reglerteknik? Vad är Reglerteknik? Önskat värde Börvärde

BASiQ. BASiQ. Tryckoberoende elektronisk flödesregulator

DIGITALTEKNIK. Laboration D171. Grindar och vippor

D/A- och A/D-omvandlarmodul MOD687-31

Moment 2 - Digital elektronik. Föreläsning 1 Binära tal och logiska grindar

Laboration D158. Sekvenskretsar. Namn: Datum: Kurs:

Enchipsdatorns gränssnitt mot den analoga omvärlden

SANNOLIKHET. Sannolikhet är: Hur stor chans (eller risk) att något inträffar.

3. Matematisk modellering

A/D D/A omvandling Mätteknik för F

Grundläggande A/D- och D/A-omvandling. 1 Inledning. 2 Digital/analog(D/A)-omvandling

A/D D/A omvandling. EEM007 - Mätteknik för F 2015 CHRISTIAN ANTFOLK

Tentamen: Miljö och Matematisk Modellering (MVE345) för TM Åk 3, VÖ13 klockan den 27:e augusti.

Effektpedal för elgitarr

FÖRELÄSNING 13: Tidsdiskreta system. Kausalitet. Stabilitet. Egenskaper hos ett linjärt, tidsinvariant system (LTI)

A/D- och D/A- omvandlare

Komparatorn, AD/DA, överföringsfunktioner, bodediagram

De grundläggande logiska grindarna

Elektroteknik. Projektspecifikation för IR-sändare, digitalteknik 2005

Demodulering av digitalt modulerade signaler

Signal- och bildbehandling TSBB14

Analog till Digitalomvandling

Lathund, procent med bråk, åk 8

A/D D/A omvandling. Johan Nilsson

1 Elektromagnetisk induktion

Signal- och bildbehandling TSBB14

A/D D/A omvandling. EEM007 - Mätteknik för F 2016 CHRISTIAN ANTFOLK / LARS WALLMAN

Laboration 3: Växelström och komponenter

{ } = F(s). Efter lång tid blir hastigheten lika med mg. SVAR: Föremålets hastighet efter lång tid är mg. Modul 2. y 1

A/D D/A omvandling. Lars Wallman. Lunds Universitet / LTH / Institutionen för Mätteknik och Industriell Elektroteknik

Från kap. 25: Man får alltid ett spänningsfall i strömmens riktning i ett motstånd.

Prognoser

Ett urval D/A- och A/D-omvandlare

Följande uttryck används ofta i olika problem som leder till differentialekvationer: A=kB. A= k (för ett tal k)

Analog till Digitalomvandling

Ämnesområde Hörselvetenskap A Kurs Signalteori, 7,5 hp Kurskod: HÖ1007 Tentamenstillfälle

Sannolikhet och Odds

Informationsteknologi

Scoot Boot - frågor & svar

A-del motsvarande KS1

Laboration D182. ELEKTRONIK Digitalteknik. Sekvenskretsar. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Digitalteknik Ola Ågren v 4.

Läsinstruktioner. Materiel

Tentamen i Signaler och kommunikation, ETT080

KOLPULVER PÅ GAMLA FINGERAVTRYCK FUNGERAR DET?

3D vattenanimering Joakim Julin Department of Computer Science Åbo Akademi University, FIN Åbo, Finland

Om antal anpassningsbara parametrar i Murry Salbys ekvation

AMatematiska institutionen avd matematisk statistik

Uppgift 1 (max 5p) Uppgift 2 (max 5p) Exempeltenta nr 6

ES, ISY Andra kurser under ht 2014! Räkna inte med att ha en massa tid då! Och ni har nog glömt en del så dags...

Kanalprocessor Ref: 5179

a) För den blandade tanken kan vi använda oss av temperaturspannet 60 till 37 C. ( ) (ej tom) Innan Olles dusch har vi: 6

Institutionen för data- och elektroteknik Tillämpad digital signalbehandling Veckoplanering för signalbehandlingsteorin

bättre säljprognoser med hjälp av matematiska prognosmodeller!

Strong Klicka dig fram till den information du söker. Mjukvarunedladdning. Fabriksåterställning. Strongs hemsida.

Anslutning av interna CDspelare

Summan av två tal är 38 och differensen mellan dem är 14. Vilka är talen? 2/0/0

Strategiska möjligheter för skogssektorn i Ryssland med fokus på ekonomisk optimering, energi och uthållighet

Följande uttryck används ofta i olika problem som leder till differentialekvationer: Formell beskrivning

SKÄRDATAREKOMMENDATIONER UDDEHOLM NIMAX

Mät upp- och urladdning av kondensatorer

Skanskas Kontorsindex våren 2005

UNGDOMSVARIANTEN FOLKHÄLSOPLAN Det är vi som gjort Ungdomsvarianten!

Styrteknik distans: Minneselement, register, räknare, AD-omv D4:1

2E1112 Elektrisk mätteknik

Flyglära - översikt. Startteknik Flygning. Landning Väjningsregler Avancerade flygmoment. Stabilitet Pendling Avdrift Inflygning

Föreläsning 4. Laplacetransformen? Lösning av differentialekvationer utan Laplacetransformen. Laplacetransformen Överföringsfunktion

Skillnaden före och efter Black & White

Diverse 2(26) Laborationer 4(26)

Övningshäfte Algebra, ekvationssystem och geometri

(Grundkurs i medier och kommunikation vid Tammerfors Universitet, Finland) 1.1 Kommunikation

SEAPILOT s nya PREMIUM tjänst

Uppgifterna om barnets personnummer och namn fyller du under Person Barn i funktionsträdet.

SKÄRDATAREKOMMENDATIONER RAMAX HH

Institutionen för matematik Envariabelanalys 1. Jan Gelfgren Datum: Fredag 9/12, 2011 Tid: 9-15 Hjälpmedel: Inga (ej miniräknare)

Transkript:

Analoga och digiala signaler Analog och digial Analog ikor Öwall Lars Olsson Digial Analog konra digial Analog å komponener låg eekörbrukning verkliga signaler Digial Hög precision Komplexare algorimer Lagringskapacie CD/DD, MP3, Digialkamera, GSM, daorer, ec, ec Ampliicaion Filering Processing AD-Conversion Sorage Processing DA-Conversion Ampliicaion Filering Digial Analog

De- Coder adiosändare Coder Digial Digial FFT FFT SYNC adiomoagare AD/DA i radio Gränssni Analog/Digial DA DA AD AD LO LO ϕ ϕ Analog F Analog F Trenden idag är a lya Analog/Digial gränsnie så nära anennen som möjlig. MSB = Mos Signiican Bi N biar 2 N ord Binära alsyseme 2 2 2 2 () () (2) (3) (4) (5) (6) (7) LSB = Leas Signiican Bi Minsa örändringen s = ull scale = LSB*2 N (Med denna deiniion kan ine s nås) oumax = LSB (2 N -) Digiala signaler Dynamik och upplösning Kvanisering = begränsa anal nivåer = diskre ampliud Koninuerlig analog signal samplad signal = diskre id Digial signal = diskre id och diskre ampliud Anal Anal Upplösning Dynamik biar Inervall s =.5 LSB =.325 4 6.325.5 8 256 2m 8 2 496.2m 28 6 65 536 7.6μ 242

Nivå X+ Nivå X Trunkering Alla värden mellan vå nivåer approximeras å samma håll Maximal el = LSB Kvaniseringsel Nivå X+ Nivå X Avrundning ärden approximeras aningen upp eller ner Maximal el = /2 LSB Nyquiss samplingseorem Om man samplar en analog signal med en bandbredd, BW signal, med en samplingsrekvens sample > 2BW signal kan den analoga signalen åerskapas. BW sample > 2BW signal signal Mer om dea i Digial signalbehandling Nyquiss samplingseorem - audio De mänskliga öra har en bandbredd 2Hz-2kHz, om sample > 2 2kHz = 4kHz.8.6.4 Sampling s > 2 signal kan den analoga signalen åerskapas. sample > 4 khz.2 -.2 -.4 2kHz -.6 -.8-2 3 4 5 6 7 8 9

.8.6.4.2 -.2 -.4 -.6 -.8 Sampling s < 2 signal Signalerna kan örväxlas - vikning.8.6.4.2 -.2 -.4 -.6 -.8-2 3 4 5 6 7 8 9-2 3 4 5 6 7 8 9 Exempel: Digial ljud, CD/DD CD konra DD audioorma Sudio Sorage- CD Coding or error correcion ead CD Error correcing decoding Home Speciicaion CD Audio DD Audio Sampling ae 44. khz 96/92 khz Sampling Accuracy 6-bi 24-bi AD-conv. Ampliicaion Filering DA-conv. Ampliicaion Filering Number o Possible Oupu Levels 65,536 6,777,26

CD/DD Om man sräcker u spåre på en CD blir de näsan 5 km..5microns.6microns CD spelaren Lasern lyas rån cenrum och uå och hasigheen reduceras rån 5rpm o 2 rpm The bumps passerar lasern med konsan hasighe Track Pich:.6μm.74μm Bump widh:.5μm.32μm inylskivan konsan hasighe Felkorrigerande koder Daa kodas så a om e begränsa anal el uppsår kan de korrigeras. Felkorrigerande koder kräver ler biar. Man kan borra e lie hål i skivan och orarande spela CDn. Fel och skador längs spåren är värre än radiella.

Digial ill analog omvandling Digial ill analog omvandling 2 ou Invererande OP-koppling = summaorn 2 N- = ou re Digial ill analog omvandling Digial ill analog omvandling 2 Invererande OP-koppling = summaorn 2 Invererande OP-koppling = summaorn ou ou 2 N- ou = 2 re 2 N- ou = N 2 re

Digial ill analog omvandling 2 2 N- ou Invererande OP-koppling = summaorn Digial ord syr swicharna 2 ( ) + K+ re ou = + N 2 Digial ill analog omvandling 2 2 N- ou Om 6 biar N = 2 = 32678 Svår med så sora mosåndsvärden! Lie anal biar med relaiv låga krav. DA-omvandling med /2-sege DA-omvandling med /2-sege 2 2 2 2 Börja analys rån dea hålle 2 2 arje gren en invererande OP-koppling ou Parallellkoppling av mosånd = + +L o 2 N

DA-omvandling med /2-sege 2 DA-omvandling med /2-sege 2 2 2( N ) 2 2 2 2 2 2 Spänningshalvering i varje seg = = + 2 Machade mosånd men ej sörre än 2 ou Analog ill digial omvandling Analog ill digial omvandling Analog In Lågpass iler Filrerad analog signal Sample & Hold Samplad signal A/D omvandling Digial u Anivikningsiler Klocksignal

Sample & Hold Sample & Hold Under AD-omvandlingen år ine de analoga värde ändras Sample & Hold kres Spara e analogvärde Kondensaor Acquisiion ime = id ör usignalen a ölja insignalen när man går rån HOLD ill SAMPLE sample L sample hold sample hold sample Drop rae = kondensaorn laddas ur sample hold sample hold Sample & Hold med buer Sample & Hold med buer sample sample L Hög in L Lien sröm Buer ör a ine lasa insignalkällan

äknarbaserad AD-omvandlare Trappsegsomvandlare X LSB DAC Komparaor jämör de DAomvandlade värde med insignalen X LSB DAC Klar X MSB Klar äknare Två yper: Trappsegsomvandlare och öljande omvandlare X MSB Klar äknare Klar/ Nollsällning Omvandlingsid beror på insignalens nivån Följande omvandlare Följande omvandlare X LSB DAC X LSB DAC Insignalen variera ör snabb X MSB Klar äknare UPP/NE Usignalen öljer insignalen snabbare än rappsegsomvandlaren, när den lås X MSB Klar äknare UPP/NE äknaren klarar bara av en bi per klockcykel Jr. Slew rae hos OP

Successiv approximaion s 3/2 Flash-omvandlare Analog insignal X LSB X MSB DAC egiser Binär sökning Allid samma omvandlingsid N biar N jämörelser Syrlogik Uvärde Fyra biar s Förslag Tes OK NEJ NEJ OK /2 O M K O D A E 2 N- Komparaorer Digiala ugångar Snabb men kräver mycke hårdvara Anal Komp. 8 biar = 255 6 biar = 65 535 Omvandlingsid Trappsegsomvandlare 2 N - Successiv approximaion äknande omvandlare då den lås, annars 2 N - N Inegrerande omvandlare, Single Slope ese - e C re vio = ( re ) d = C C Clock Sopp Flash Men snabbare omvandling bealas med exra hårdvara Analog In Komparaor Couner Digial UT Samplad Signal

Inegrerande omvandlare, Single Slope - e Analog In ese C v Komparaor io = re d = C ( ) Clock Couner Digial UT re C Oladdad kondensaor. Kondensaorn laddas ills komparaon slår om. äknar en id som är proporionell mo inspänningen. Problem: - komponenpassning -dri Inegrerande omvandlare, Dual Slope Analog in - e C Komparaor. Kondensaorn laddas upp med Analog in medan räknaren går ill max 2. Kondensaorn laddas ur med, räknar värde vid omslag må på analog spänningen Clock Conrol Couner Digial UT Inegrerande omvandlare, Dual Slope Analog In Inegrerande omvandlare, Dual Slope - e T 2 = T in re Usignalen är beroende av både upp- och urladdning men EJ av C och. C Komparaor Clock Conrol Couner Digial UT Ej känslig ör dri i klockrekvens och variaioner i och C T 2 = T in re 2 N N = e in Ej känslig ör dri i klockrekvens och variaioner i och C

Fel i DA-omvandling Fel i DA-omvandling s s Analog Signal Skalakorel Meod: Korrigera örsärkningen Analog Signal Oseel Meod: Addera likspänning LSB LSB Digial Signal Digial Signal Fel i DA-omvandling Fel i DA-omvandling Analog Signal s Linäriesel Meod: Svår! Ev. Korrigera eer abell Analog Signal s DA-omvandling är en exak operaion Fel pga brus och noggrannhe i: re OPörsärkare LSB LSB Digial Signal Digial Signal