Импульсно-цифровой преобразователь с частотно-импульсным законом преобразования по классическому методу последовательного счета
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ществляется по фронтам входных импульсов uВХ (рис. 2,а,б). В качестве ФИП в этом случае обычно используется Т-триггер, который делит частоту входного сигнала на два.
Длительность интервала преобразований оказывается при этом равной периоду входного сигнала tПР(II) = ТВХ (II). В течение действия сигнала uФИП на Р-входе счетчика в нем осуществляется подсчет тактовых импульсов uТИ, следующих с некоторой частотой fТИ(II) и периодом ТТИ(II) = 1/fТИ (II) (рис. 2,б-г). Срезом сигнала uФИП запускается формирователь импульсов (ФИ), который на своем выходе в виде импульса uКП с некоторой длительностью tКП формирует сигнал КОНЕЦ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ (рис. 2,б,д).
По фронту сигнала uКП осуществляется запись данных в регистр, а по срезу обнуляется счетчик. При этом ИЦ-преобразования будут выполняться с частотой вдвое меньшей частоты входного сигнала.
Очевидно, что в случае использования КМПС (рис. 2) число N(II), зафиксированное регистром в конце интервала ИЦ-преоразований, можно определить как
.(2)
Здесь коэффициентом пропорциональности между числом N(II) и периодом входного сигнала ТВХ (II) будет величина fТИ (II).
Структурная схема классификации ИЦП показана на рис. 11. При составлении этой схемы были проанализированы не только импульсные системы управления, но и многочисленные измерительные и диагностические системы, у которых информация на входе была представлена в виде импульсных последовательностей. При этом было установлено, что с помощью некоторых из методов при соответствующей программной поддержке можно выполнять ИЦ-преобразования по различным законам.
Рисунок 11 - Классификация импульсно-цифровых преобразователей
Классический метод последовательного счета в общем случае состоит в том, что в течение некоторого временного интервала осуществляют подсчет тактовых импульсов uТИ, следующих с постоянным, строго определенным периодом ТТИ. Если ИЦ-преобразования выполняются по широтно-импульсному закону, то подсчет тактовых импульсов осуществляют в течение временного интервала, соответствующего длительности ?И входных импульсов uВХ (рис. 12). Количество подсчитанных при этом тактовых импульсов будет пропорционально длительности входного сигнала N = ?И /ТТИ = ?И fТИ.
Рисунок 12 - ИЦП с ШИП Рисунок 13 - ИЦП с ЧИП
по классическому методу последовательного счета
по классическому методу последовательного счета
1.2 Электронный пульсомер
Большинство людей вспоминает о своем пульсе, только почувствовав недомогание. Разумно ли это! Вот что говорит известный хирург. Н.М. Амосов: Проверьте, и вы убедитесь в том, что большинство людей не знает частоты своего пульса в состоянии покоя. А между тем это важнейший показатель. Если у мужчины пульс 60 ударов в минуту - это хорошо, 70 - уже плоховато, 50 - отлично. У женщин частота пульса чуть выше, чем у мужчин. По мере тренированности пульс будет урежаться. Если прежде он был высок, хорошо опустить его до 60, еще лучше до 50. А вот ниже не надо. Врач обращает внимание на важность контроля частоты пульса в процессе тренировки организма. Чем быстрее пульс возвращается к нормальному после снятия нагрузки, тем в лучшем состоянии сердце.
Казалось бы, измерить частоту пульса несложно. Нащупав выше запястья биение, определяют по часам с секундной стрелкой число ударов за минуту. Но современного человека уже не удовлетворяет такой дедовский метод. И вот на смену ему пришел электронный измеритель пульса.
Пульсомер прост в обращении: достаточно слегка нажать пальцем на небольшую подвижную площадку, расположенную сверху корпуса устройства, и через 10-15 секунд вы узнаете частоту своего пульса.
Рис. 1. Принципиальная схема измерителя частоты пульса.
Пульсомер состоит из датчика инфракрасного (ИК) излучения, усилителя и измерительного устройства (рис. 1). Источник и приемник ИК-излучения (В1 и В2 соответственно) установлены сверху прибора под пластмассовой крышкой. Если на нее нажать пальцем, то находящаяся под ней микрокнопка S1 включает питание и светодиод В1 направляет на палец ИК-излучение. Подкожные капилляры отражают это излучение на приемник - фотодиод В2. Когда кровь наполняет капилляры, они расширяются, поглощая ИК-излучение. При сужении сосуда происходит отражение излучения.
Сигнал с фотодиода В2 поступает на двухкаскадный усилитель, выполненный на интегральных микросхемах А1 и A2. В первом каскаде В2 включен между инвертирующим и неинвертирующим входами операционного усилителя А1. Поэтому постоянное напряжение на фотодиоде не превышает 3 мВ.
Амплитуда импульсного напряжения на выходе А1 зависит от многих факторов, но обычно она не превышает 10 мВ. Поэтому основное усиление обеспечивает ОУ А2, у которого в цепи обратной связи включено Т-образное соединение резисторов R9, R11 и R14, эквивалентное одному резистору обратной связи сопротивлением 52 МОм. Следовательно, коэффициент усиления второго каскада равен
Для подавления паразитной частоты 50 Гц, возникающей на выходе усилителя из-за проникновения света искусственных источников сквозь палец на фотодиод В2, применены два RC фильтра. Между ИМС А1 и А2 включен фильтр RSC2, а на выходе А2- фильтр R1SC3.
Импульсы ?/p>