Задание 6. Исследуйте влияние антиэлайсингового ФНЧ на точность передачи аналоговых сигналов по цифровому каналу

Исследуйте влияние антиэлайсингового ФНЧ на точность передачи аналоговых сигналов по цифровому каналу. Для этого установите разрядность АЦП N = 8, тип логики параллельного уравновешивания «3». Выберите в качестве передаваемого сигнала треугольный импульс (№ 4 от источника сигнала) при его длительности 10 мс. Масштаб развертки осциллографа установите 0 – 7,5 мс (кнопкой «t x 2»).

Наблюдайте и зафиксируйте осциллограммы и спектрограммы сигналов в разных точках СПНС в следующем порядке по каналам:

1) на выходе сглаживающего ФНЧ при

выключении антиэлайсингового ФНЧ (т.21),

2) на выходе сглаживающего ФНЧ при

включении антиэлайсингового ФНЧ (т.21).

После смены треугольного импульса (сигнал № 4) на колокольный (сигнал № 5):

3) на выходе сглаживающего ФНЧ при

выключении антиэлайсингового ФНЧ (т.21),

4) на выходе сглаживающего ФНЧ при

включении антиэлайсингового ФНЧ (т.21).

Комментарии и выводы

В процессе аналого-цифрового преобразования осуществляется дискретизация сигнала с частотой следования цикловых импульсов F _ЦИ. В соответствии с теоремой отсчетов (Котельникова) для сохранения возможности точного восстановления сигнала по его отсчетам необходимо выполнение условия F _ЦИ > 2 F _В (F _В – максимальная частота спектральных составляющих аналогового сигнала). В противном случае в обогащенном спектре дискретизированного сигнала происходит наложение (элайсинг) повторяющихся «спектральных лепестков», приводящее к искажениям при последующем восстановлении непрерывного сигнала. Для предотвращения этих искажений на входе дискретизатора (СВХ или непосредственно компаратора) искусственно ограничивают ширину спектра аналогового сигнала, включая антиэлайсинговый ФНЧ с шириной полосы пропускания в два раза меньше частоты следования цикловых импульсов (ЦИ).