Экспериментальное исследование характеристик устройства - Разработка схем кодера PAL
Целью проведения экспериментального исследование было снятие временных характеристик следующих функциональных узлов цифрового кодера PAL: генератора опорного колебания, схемы формирования сигнала опознавания цветности и схемы управления цифровым квадратурным модулятором.
Для исследования эти функциональные блоки были выбраны в связи с тем, что именно от правильности их работы зависит и правильность работы всех остальных блоков разработанного устройства и, как следствие, вообще работоспособность кодера.
Как сказано выше, проводились измерения только временных соотношений. Обосновывается это тем, что исследуемое устройство является цифровым и собрано на элементной базе, работающей в уровнях ТТЛ, таким образом, снятие разного рода амплитудных характеристик устройства в целом или его отдельных функциональных блоков не представляет интереса. Главное - чтобы уровни формируемых сигналов правильно воспринимались самим кодером, а об этом, то есть о работоспособности устройства в целом, можно судить по временным соотношениям, которые и исследовались в рамках экспериментальной части данного дипломного проекта.
Приведем схему экспериментальной установки, на которой проводились исследования.
В ходе проведения эксперимента использовались следующие приборы и устройства
- - генератор импульсов Г5-54; - источник напряжения питания ИПС-1; - осциллограф С1-81; - цифровой кодер PAL.
Источник напряжения ИПС-1 применялся для подачи на кодер напряжения питания, которое должно составлять (для ТТЛ) 5В. Диапазон возможных выходных напряжений этого источника напряжения можно изменять от 0 до 15 В (пульсации выходного напряжения эффективное: не более 5 мВ), таким образом, применение данного источника напряжения в качестве источника питания вполне обоснованно.
Генератор импульсов Г5-54 использовался для формирования последовательности импульсов длительностью 4,7 мкс, с периодом следования 64 мкс, что соответствует последовательности строчных синхронизирующих импульсов, которая, в соответствии с техническим заданием, была определена как входной сигнал кодера. Кроме того, эта же последовательность подавалась на вход внешней синхронизации осциллографа, для проведения измерений в этом режиме.
Оговоримся, что измерение всех временных интервалов, в том числе и параметров формируемой генератором Г5-54 последовательности импульсов, проводилось с помощью осциллографа, именно по этому погрешность формирования данной последовательности (то есть погрешность генератора) сейчас не рассматривается, а будет оценена позже - при оценке погрешностей полученных результатов.
Сигналы на осциллограф подавались при использовании выносного делителя напряжения 1:10, с погрешностью 3%.
Первым проводилось измерение частоты вырабатываемого опорным цифровым генератором (с кварцевой стабилизацией) сигнала (осциллограмма 1: DD4.3 н.6). Кварцевый резонатор был настроен на частоту 17,734 МГц, которой соответствует период 56,4 нс.
Нужно сказать, что результат этого измерения имеет наибольшую погрешность, в связи с тем, что наименьший множитель развертки по горизонтали используемого осциллографа составляет 0,1 мкс/деление (см). То есть, "растянуть" измеряемый период, который по предварительной оценке должен составлять порядка 0,05 мкс, до размеров, при которых возможно более-менее точное снятие результата, не представлялось возможным.
Приведем некоторые паспортные данные на осциллограф С1-81
- - геометрические искажения в рабочей части экрана: 1,5%; - погрешность калиброванных коэффициентов развертки на ее рабочей части, измеренная по горизонтальной оси экрана на превышает А) основная в нормальных условиях 4%; Б) в рабочих условиях 8%.
Осциллограмма 2 (DD28 н.3) представляет собой один из сигналов управления цифровым квадратурным модулятором, и является фактически результатом деления частоты выходного колебания цифрового опорного генератора (осциллограмма 1) на два. Период повторения импульсов составляет 112 нс, что вполне совпадает с расчетным значением 2/17,734106=112,8 нс.
Осциллограмма 3 (DD28 н.2) представляет собой второй сигнал управления цифровым квадратурным модулятором, и является фактически результатом деления частоты выходного колебания цифрового опорного генератора (осциллограмма 1) на четыре, с той лишь разницей, что в момент прихода строчного синхроимпульса, когда производится смена направления счета реверсивного счетчика разрядом Q1 выходного кода которого и является исследуемая последовательность, появляется один интервал длительностью 0,75Т (Т = 4/17,734106 = 225,6 нс), а не 0,5Т в течение которого присутствует уровень единицы. Отследить этот участок на экране осциллографа не удается, так как для этого необходимо засинхронизировать опорный генератор в составе кодера, с генератором строчных синхронизирующих импульсов, что не представляется возможным.
Подводя итог рассмотрения первой группы проведенных измерений, отметим, что они проводились в ждущем режиме синхронизации осциллографа, множитель развертки осциллографа оставался в одном и том же положении, таким образом, полученные осциллограммы согласованы между собой по времени, и описанные выше временные соотношения легко оценить визуально.
Переходя ко второй группе измерений, отметим, что они проводились в режиме внешней синхронизации осциллографа, которая осуществлялась сигналом строчной синхронизации (выход генератора Г5-54). Измерения проводились именно в этом режиме, так как интерес представляют не только временные характеристики формируемых последовательностей, но и их положение на временной оси относительно строчного синхронизирующего импульса.
На осциллограмме 4 (DD4.4 н.9) приведена собственно последовательность строчных синхроимпульсов, длительность которых составляет 4,7 мкс, а период повторения - 64 мкс.
Осциллограмма 5 (DD23.1 н.5) представляет собой результат, получаемый на выходе делителя частоты на два (Т-триггера), при подаче на его вход последовательности строчных синхроимпульсов. Полученный меандр используется для управления направлением счета реверсивного счетчика. Этот процесс хорошо виден на следующих двух осциллограммах (6 и 7) на которых представлены сигналы, имеющие место на счетных входах реверсивного счетчика DD28 ножки 5 и 4 (суммирующий вход - осциллограмма 6, вычитающий - 7). Как видно, в течение одной строки счетные импульсы (с выхода опорного цифрового генератора) поступают на суммирующий вход счетчика, а в течение следующей - на вычитающий. Выходные сигналы счетчика представлены на осциллограммах 2 и 3 и были описаны выше.
Оставшиеся пять осциллограмм (8 - 12) поясняют работу схемы формирования сигнала опознавания цветности.
8-я осциллограмма (DD4.4 н.8) - проинвертированная последовательность строчных синхроимпульсов - в комментариях не нуждается. Необходимость ее формирования связана с используемой элементной базой и описана при разработке схемы электрической принципиальной цифрового кодера PAL (глава 3).
На 12-й осциллограмме изображены пачки импульсов, которые периодически поступают на счетный вход счетчика DD9 (14-я ножка), коэффициент пересчета которого равен пяти.
Импульсы, изображенные на 9-й осциллограмме (DD5.2 н.10), появляются в моменты, когда выходной код счетчика DD13 имеет вид 101, что соответствует десятичному числу 5, и "опрокидывают" RS-триггер (DD5.2). Когда выходной код счетчика импульсов принимает вид 111 (число 7), на 13-й ножке микросхемы DD5.2 появляется импульс, который можно наблюдать на 10-й осциллограмме. Этот импульс "переварачивает" сразу два RS-триггера: DD5.2 - обуславливая переход 10 на его выходе Q, и DD5.1 - запрещая поступление счетных импульсов на счетчик до прихода следующего строчного синхроимпульса.
Результатом работы схемы формирования сигнала опознавания цветности, является последовательность импульсов, представленная на 11-й осциллограмме (DD5.2 н.9). период следования этих импульсов составляет 64 мкс, их длительность - 2,3 мкс, а задержка относительно строчного синхроимпульса - 5,7 мкс, что вполне сопоставимо с расчетными временными соотношениями
- - период 64 мкс, - длительность 2,26 мкс, - задержка 5,65 мкс.
Таким образом, измеренные в ходе экспериментального исследования временные соотношения в целом не противоречат рассчитанным теоретически. Этот факт позволяет сделать вывод о работоспособности разработанного устройства, которая подтверждается практическими результатами.
5
Похожие статьи
-
Расчет схемы электрической принципиальной цифрового матрицирующего устройства. Рассмотрим систему обозначений сигналов, принятую в цифровом телевидении...
-
Анализ технического задания В соответствии с техническим заданием необходимо разработать цифровой кодер PAL - устройство, формирующее полный цветовой...
-
Экспериментальная схема лабораторной работы приведена на рис. 6. На вход линии задержки подключаются либо генератор синусоидальных сигналов, либо...
-
На рис. 7 приведена экспериментальная схема лабораторной работа. Напряжение синусоидальной формы со звукового генератора с помощью диодных ограничителей...
-
Разработка функциональной схемы кодера PAL - Разработка схем кодера PAL
Функциональная схема кодера приведена на рисунке 2.1. Входные регистры служат для снижения частоты дискретизации первичных сигналов трех основных цветов...
-
В данной работе разрабатывается микропроцессорная система минимальной конфигурацией, что предполагает использование управляющих сигналов, формируемых...
-
Описание структурной схемы - Разработка радиопередающего устройства
Рис. 1. Структурная схема РПУ. Проектирование любого устройства начинается с составления структурной схемы. Структурных схем частотной манипуляции много,...
-
Экспериментальные исследования искажений сигнала производились двухмодовым и одномодовым методами. В качестве регистрирующей аппаратуры использовался...
-
Выбор и обоснование принципиальной схемы предварительного усилителя ФПУ В соответствии со структурной схемой приведенной ранее, ФПУ конструктивно делится...
-
Введение - Разработка схем кодера PAL
В настоящее время в эксплуатации находятся три основные совместимые системы цветного телевидения - SECAM, NTSC и PAL. Независимо от типа системы датчики...
-
Кроме вышеперечисленных искажений в аналоговой ВОСПИ возможно возникновение искажений сигнала в ФПУ при использовании в качестве фотодиодов лавинных...
-
Электробезопасность Электричество широко применяется во всех отраслях народного хозяйства, в быту, в медицине и т. д. Поэтому вопросам...
-
Термином оптимальный синтез определяют процесс построения устройства с заданными свойствами, оптимально учитывающий совокупность технико-экономических...
-
Принципиальная схема устройства - Радиосистема пожарной сигнализации
Исходя из технических требований и структурной схемы, выберем схемы и элементную базу для устройства. В качестве генератора колебаний используем простой...
-
Схема питания устройства представлена на рисунке 5.5. Рисунок 5.5 Микросхема LP2980 - микромощный стабилизатор напряжения с очень низким собственным...
-
Проектирование схемы тактирования АЦП. - Разработка аналого-цифрового преобразователя
Схема тактирования предназначена для подачи тактовых импульсов, а также для подачи стартового импульса на регистр последовательных приближений. Схема...
-
Основные схемы включения операционных усилителей - Разработка дифференциального усилителя
Рассмотрим некоторые виды ОУ наиболее часто встречающиеся в линейных схемах. Линейность схемы определяется зависимостью входного и выходного сигнала т....
-
Разработка схемы электрической функциональной - Передатчик спутниковой радиосвязи
На этапе разработки функциональной схемы требуется определить основные энергетические и частотно-временные характеристики сигналов в различных по...
-
Согласно техническому заданию радиопередатчик должен передавать два вида сигналов: звуковой (0,3..3,4 кГц) и сигнал, соответствующий телеграфной посылке...
-
Конструктивные, технологические и эксплуатационные преимущества миниатюрных радиотехнических устройств сопровождаются увеличением диссипативных потерь в...
-
Линия передачи, в которой распространяется Т-волна, описывается дифференциальными уравнениями DU / dx = - Z П * I; dI / dx = - Y П * U, (2.22) Где U, I...
-
Результаты расчета НВЛ рассматриваются на одном примере. Исходные данные для примера: Тип первого четырехполюсника - 5 (отрезок линии с замкнутыми...
-
Описание блок-схемы программы (рис. 3.1). Блок № 1 - начало программы. В этом блоке происходит инициализация всей программы, создание основного и...
-
Анализ характеристик объекта проектирования трудовой деятельности человека, производственной среды Фотоприемное устройство является модулем приемной...
-
При помощи программы моделирования электрических цепей Fastmean). Программы моделирования электрических цепей (такие как OrCAD PSPICE, Micro-Cap,...
-
Определим граничную частоту усиления ФПУ. Коэффициент усиления К цепи, как функцию передачи информации линейной цепи, представить в операторной форме...
-
В настоящее время все более возрастает применение на железнодорожном транспорте радиопередающих и радиоприемных устройств с самыми разнообразными и...
-
Рассчитываем элементы схемы автогенератора, Расчет ГУНа - Разработка радиопередающего устройства
Для улучшения стабильности частоты целесообразно выбрать контур с высокой добротностью (Qнен - добротность ненагруженного контура ) и большим...
-
Разработка конструкции корпуса кодера - Разработка схем кодера PAL
Конструкция проектируемого корпуса кодера PAL должна обеспечивать достаточную механическую прочность и защиту от воздействия окружающей среды. Сам кодер,...
-
Защита природной среды - Разработка схем кодера PAL
До завершения эксплуатации, устройство проходит несколько этапов своего существования. Это изготовление, эксплуатация и утилизация. При проектировании...
-
Обоснован - Разработка схем кодера PAL
Стандарт ИСО в качестве метода оценки качества нового изделия рекомендует сравнение его характеристик с соответствующими характеристиками аналога....
-
ФПУ является составной частью линейного тракта и служит связующим звеном между ВОК и приемником. Фотодиоды изготавливаются из разных материалов. Рабочие...
-
На основании разработанных этапов работы алгоритма спектрального вычитания и в соответствии ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807-85) "Схемы алгоритмов, программ,...
-
Характеристика продукта - Разработка и исследование алгоритма очистки речевого сигнала
Разработанная система средств очистки речевого сигнала предназначена для получения высококачественного речевого сигнала. Основной задачей системы...
-
Разработка функциональной схемы устройства - Разработка автомобильной охранной сигнализации
Функциональная схема автомобильной сигнализации показана на рисунке 6. Функциональная схема брелока управляющего автомобильной сигнализацией показана на...
-
Разработка структурной схемы устройства - Разработка автомобильной охранной сигнализации
Структурная схема проектируемой автомобильной сигнализации изображена на рисунке 5. Рисунок 5 - Структурная схема автомобильной сигнализации...
-
Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться...
-
В настоящей главе анализируются особенности методов, основанных на вычитании амплитудных спектров, для очистки речевых сигналов от стационарных и...
-
Сегодняшний день заставляет не по дням, а по часам совершенствовать технологии, связанные с разными отраслями науки и техники. Это влечет за собой...
-
Обоснование выбора электрической принципиальной схемы - Умножитель частоты
Выбранная структурная схема является однокольцевым УЧ. В настоящее время характеристики, указанные в техническом задании, хорошо реализуются на...
Экспериментальное исследование характеристик устройства - Разработка схем кодера PAL