Принцип побудови лінійних кодерів і декодерів
Принцип побудови лінійних кодерів і декодерів
За принципом дії розрізнюють такі методи перетворення аналогових величин у цифрові:
– метод послідовного лічення (часово-імпульсний метод);
– метод безпосереднього лічення (матричний метод);
– метод зваження (порозрядного врівноваження).
Метод послідовного лічення заснований на врівноваженні вхідної величини, що перетворюється, сумою квантів (еталонів) мінімальної ваги . Кількість цих еталонів, що використовуються для врівноваження, підраховується, момент урівноваження фіксується і видається результат.
Метод безпосереднього лічення передбачає наявність еталонів, сусідні яких за вагою відрізняються на 1 квант. Порівняння вхідної величини з кожним еталоном відбувається одночасно за допомогою схем порівняння.
Метод порозрядного зваження передбачає використання деякої кількості (суми) еталонів, вага яких пропорційна за двійковою системою лічення числу .
Врівноваження вхідної величини починається еталоном максимальної ваги. У залежності від результату порівняння визначається значення („0” або „1”) старшого розряду коду.
Якщо величина вхідного сигналу менша за еталон (), то значення старшого розряду дорівнює „0”, і далі робиться спроба врівноважити вхідний сигнал еталоном наступної ваги.
Якщо ж , то на позиції старшого розряду кодової комбінації фіксується „1” і далі здійснюється врівноваження різниці між величиною вхідного сигналу еталоном .
Отримана різниця порівнюється (врівноважується) з наступним за вагою еталоном. Процес продовжується до врівноваження останньої із різниць мінімальним за вагою квантом, що дозволяє визначити значення („1” або „0”) молодшого розряду кодової комбінації, яка формується.
Можливим є дещо інший варіант реалізації методу, що розглядається.
Порівняння величини, що перетворюється за першим варіантом, починається з еталона максимальної ваги. За результатами порівняння формується значення („1” або „0”) старшого розряду кодової комбінації. А надалі виконується порівняння не різниці з черговим еталоном, а усієї величини вхідного сигналу з сумою еталонів, тобто з
,
де – коефіцієнти, що визначають наявність „1” або „0” у відповідному розряді кодової комбінації.
Відповідно до розглянутих методів аналого-цифрового перетворення кодери розподіляються на кодери послідовного лічення, матричні кодери та кодери порозрядного зважування.
Принцип дії кодера послідовного лічення, структурна схема якого і часова діаграма його роботи наведена на рис. 1, досить простий.
Дискрети АІМ сигналу (рис. 1,б) перетворюються в імпульси з широтно-імпульсною модуляцією (рис. 1,в), тобто здійснюється перетворення АІМ у ШІМ. У такому випадку ширина кожного з імпульсів пропорційна амплітуді відповідної дискрети АІМ сигналу.
Імпульси з ШІМ подаються на один вхід схеми збігу (рис. 1,а), а на другий – послідовність коротких тактових імпульсів (рис. 1,г) з більш високою частотою надходження, внаслідок чого на виході схеми збігу отримуємо пачки імпульсів (, рис 1,д). Кількість імпульсів у кожній з пачок пропорційна ширині імпульсу, отже, пропорційна амплітуді відповідних дискрет АІМ сигналу.
Після підрахування кількості імпульсів у пачці на виході лічильника формується m-розрядна кодова комбінація паралельного коду, зміст якої відображує у двійковому коді величину дискрети АІМ сигналу, тобто здійснюється перетворення АІМ сигналів в ІКМ сигнал (рис. ............
