BMSTU/04-og.tex

81 lines
6.0 KiB
TeX
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

\documentclass{article}
\input{settings/common-preamble}
\input{settings/bmstu-preamble}
\input{settings/fancy-listings-preamble}
\author{Оганов Владимир Игоревич}
\title{Разработка сложных электронных устройств}
\date{2023-02-08}
\begin{document}
\sloppy
\fontsize{14}{18}\selectfont
\maketitle
\tableofcontents
\newpage
\section{Введение}
Электроника базируется на физике. Разделы физики 0 электричество в металлах, в полупроводниках и электромагнитные поля. Киргоф, Ом. Упрощают моделирование сложных систем, предоставляют математический аппарат.
Сложное электронное устройство: большая схема -- неправильно решённая задача. Каждая лишняя деталь -- источник шумов, погрешностей, итд. компенсация порождает лавинный эффект. Проектирование СЦУ -- это проектирование ЦУ как можно проще.
Электронное устройство не работает само по себе, а всегда в связке с окружающим миром и физическими параметрами, с которыми нужно уметь работать изначально. От параметров окружающей среды (источника и потребителя) зависит выбор технологии обработки внутри.
digital remastering -- интерполяция звука с 44.1КГц - 96КГц в 192КГц.
сейчас тренд к максимально быстрой оцифровке. после АЦП мягкая реализация - ДСП микропроцессоры, или жёсткая - ПЛИС или ЦПЛД.
1. сигнал -- это физический процесс, содержащий информацию.
2. электрический сигнал -- ток и напряжение изменённые во времени (связаны законом Ома).
\[
i(t)
}
u(t)
\]
электричество получается по закону электромагнитной индукции Фарадея.
3. все электрические сигналы рассматриваются в двух областях - зависимость по времени и зависимость по частоте. во времени на сигнал смотрим осциллографом, в частоте спектроанализатор. связаны преобразованием Фурье.
\[ \int_{-\infty}^{\infty} x(t) e^{-j\omega}dt\]
х(т) это входной непрерывный сигнал умножаем на (ортогональный базис) тригонометрическую функцию. то есть ищем спектральную составляющую (корреляционный детектор). ортогональный базис нужен (косомега+жсиномега) для поиска фазы (если будет только синус или косинус - будем знать только амплитуду).
Анализатор спектра (аналоговый непрерывного действия)
(3)
\[ x(t) = \frac{1}{2\pi}\int_{-infty}^\infty\ X(j\omega) e^{j\omega}d\omega \]
когда работаем с цифровыми сигналами -- дискретное преобразование фурье, интеграз заменяется на сумму и берём не бесконченость, а определённое число отсчётов.
электронное устройство (обобщённое) (4)
Датчик преобразует электрический сигнал
АО - на стандартных элементах (усилители фильтры иногда умножители)
ФПО - фильтр для подавления образов
УВХ (устройство выборки и хранения) + АЦП
дискретизация по времени (УВХ) и квантование по уровню (АЦП). Сигнал при переходе в цифру всегда теряем информацию, важно минимизировать.
ЦВБ
ЦАП
Деглитчер
Восстанавливающий фильтр
Драйвер и аналоговое исполнительное устройство
любое инженерное решение - это всегда компромисс.
Дискретизация сигнала во временной и частотной области
Дискретизация - умножение на последовательность единичных импульсов. Дельта функция Дирака.
\[ \delta(t) = \begin{cases} +\infty t=0 \\ 0 t \neq 0 \end{cases} \]
\[ \int_{-\infty}^{\infty} \delta(t) dt = 1 \]
Бесконечная спектральная функция ведёт к бесконечной энергии, физически невозможно.
перемножение во временной это свёртка в частотной и наоброт.
(5)
дискретный сигнал в частотной области -- бесконечное число повторяющихся копий дискретного представления сигнала. в ЦВУ мы всегда работаем с дискретным сигналом. Важно на каком расстоянии стоят частоты дискретного сигнала (виртуальные образы цифрового сигнана). чтобы они не накладывались друг на друга нужна предварительная фильтрация (ФПО).
\end{document}