Upload
dillon
View
28
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Popis impulsového signálu. Střední odborná škola Otrokovice. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Miroslav Hubáček. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Popis impulsového signálu
Střední odborná škola Otrokovice
www.zlinskedumy.cz
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Miroslav Hubáček.Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR.
Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.
Charakteristika 1 DUM
Název školy a adresa Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, 76502 Otrokovice
Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0445 /4
Autor Ing. Miroslav Hubáček
Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-EL-ELZ/2-EL-2/6
Název DUM Popis impulsového signálu
Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání
Kód oboru RVP 26-51-H/01
Obor vzdělávání Elektrikář
Vyučovací předmět Elektronická zařízení
Druh učebního materiálu Výukový materiál
Cílová skupina Žák, 16 – 17 let
Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce učitelem, případně jako materiál pro samostudium, nutno doplnit výkladem; náplň: druhy impulsových signálů, definice impulsu, charakteristické impulsy, přenos impulsového signálu
Vybavení, pomůcky Počítač, dataprojektor, interaktivní tabule
Klíčová slova Signál jako informace, vzorkování, tvarování, jednotkový skok, Diracův impuls , přenos signálu
Datum 13. 3. 2013
Popis impulsového signálu
Náplň výuky
Druhy impulsových signálůDefinice impulsuCharakteristické impulsyPřenos impulsového signálu
Popis digitálního signálu
• vzorkovaný signál – není spojitý v čase
• je tvořen posloupností vzorků, které obecně mohou nabývat libovolnou hodnotu
• kvantovaný signál – jeho hodnota nemá spojitý průběh, ale mění se skokem
• nabývá pouze omezeného počtu úrovní
• digitální signál – je vzorkovaný a následně kvantovaný
• je tvořen posloupností vzorků
• vzorky mohou nabývat pouze omezeného počtu hodnot
Vzorkovaný signál
• je to proces diskretizace oboru daných hodnot signálu
• postup při vzorkování
• rozdělíme vodorovnou – časovou osu signálu
• z každého úseku odebereme jeden vzorek
Obr. 1: Vzorkovaný signál
Kvantovaný signál
• je to proces diskretizace oboru hodnot signálu
• je ztrátový a nevratný
• pokud kvantování není dostatečně jemné, vznikají falešné kvantizační hrany
Obr. 2: Kvantovaný signál
Digitální signál
• je to proces tvorby vzorků v čase s omezeným počtem hodnot
• vždy dochází ke ztrátě informace
• zvyšováním vzorkovacího kmitočtu a počtu úrovní kvantování se k původnímu signálu lze přiblížit
Obr. 3: Digitální signál
Popis impulsu
• impuls je krátkodobá výchylka elektrické veličiny ze základní úrovně
• po určité době, představující šířku impulsu, se tato veličina do základní úrovně opět vrací
• impulsy mohou mít různý tvar
• pravoúhlý
• exponenciální
• Diracův atd.
• výchylka tvořící impuls může být kladná nebo záporná
Jednotkový skok
• signál se v čase t = 0 změní z hodnoty 0 na hodnotu 1 a tento stav setrvá
• je to nejčastěji používaný signál pro testování dynamického chování soustav
σ(t) = 0 pro t < 0σ(t) = 1 pro t ≥ 0
Obr. 4: Jednotkový skok
Diracův impuls
• Diracova funkce – dá se popsat jako funkce, která má v nule nekonečnou hodnotu a všude jinde má hodnotu nulovou
δ(x) = ∞ pro x = 0δ(x) = 0 pro x ≠ 0
Obr. 5: Diracův impuls
Obdélníkový impuls
• signál se v určitém časovém okamžiku (t = 0) změní skokem z hodnoty 0 na hodnotu x
• po určité době (Δt) se vrátí zpět na hodnotu 0• používá se pro testování stability soustav
Obr. 6: Obdélníkový impuls
Použití číslicových signálů
• nejčastěji pracujeme s pravoúhlými (obdélníkovými )impulsy• tyto impulsy se skládají z• čela• temene• týlu
• ideální pravoúhlý impuls je tvořen dvěma jednotkovými skoky násobenými veličinami se stejnou absolutní hodnotou• výškou impulsu• šířkou impulsu
• v praxi se však za pravoúhlé označují impulsy, které se ideálním blíží
• odlišnost reálného impulsu od ideálního se vyjadřuje pomocí parametrů impulsu
Parametry obdélníkového impulsu
Obr. 7: Reálný obdélníkový impuls
doba čela tf
doba týlu tr
délka impulsu ti
překmit γ pokles temene Δ
Přenos impulsového signálu lineárním článkem
• lineární články propouštějí široké kmitočtové pásmo• omezení přenášeného pásma způsobuje lineární zkreslení• lineární přenosové články mají nejčastěji charakter dolní
propusti• bude-li signál procházet kaskádou vzájemně se
neovlivňujících lineárních článků můžeme z hlediska přenosu nahradit jednotlivé články článkem jediným
Obr. 8: Kaskáda přenosových článků
Přenos impulsového signálu nelineárním článkem
• nelineárním přenosovým článkem je zesilovač s omezením
• dochází ke zpoždění impulsu, nedochází však k neomezenému prodlužování hran
• přenášená informace se tedy neztrácí• zesilovač se nesmí rozkmitat
Obr. 9: Zesilovač s omezením
Kontrolní otázky:
1. Co to je digitální signál a jaké má vlastnosti?
2. Nakreslete průběhy charakteristických impulsů.
3. Popište obdélníkový signál, uveďte jaké má parametry.
4. Jaké jsou odlišnosti při přenosu signálu lineárním a nelineárním článkem?
Seznam obrázků:
Obr. 1: Vzorkovaný signál: In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. 2012 [vid. 14. 3. 2013]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Vzorkovan%C3%BD_sign%C3%A1l
Obr. 2: Kvantovaný signál: In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. 2012 [vid. 14. 3. 2013]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Vzorkovan%C3%BD_sign%C3%A1l
Obr. 3: Digitální signál: In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. 2012 [vid. 14. 3. 2013]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Vzorkovan%C3%BD_sign%C3%A1l
Obr. 4: Jednotkový skok: In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. 2012 [vid. 14. 3. 2013]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Heaviside.svg
Obr. 5: Diracův impuls: In: VSCHT: Měřicí a řídicí technika [online]. 2012 [vid. 14. 3. 2013]. Dostupné z: http://uprt.vscht.cz/kminekm/mrt/predn/txt-Mgr/FTOP09-reg1.pdf
Obr. 6: Obdélníkový impuls: In: VSCHT: Měřicí a řídicí technika [online]. 2012 [vid. 14. 3. 2013]. Dostupné z: http://uprt.vscht.cz/kminekm/mrt/predn/txt-Mgr/FTOP09-reg1.pdf
Obr. 7: Reálný obdélníkový impuls: In: Encyklopedie fyziky [online]. 2012 [vid. 14. 3. 2013]. Dostupné z: http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/1381-impuls-televizniho-signalu
Obr. 8: Káskáda přenosových článků: In: FEKT VUT: Impulsová a číslicová technika [online]. 2012 [vid. 14. 3. 2013]. Dostupné z: http://home.zcu.cz/~jvarga/skriptum.pdf
Obr. 9: Zesilovač s omezením: In: FEKT VUT : Impulsová a číslicová technika [online]. 2012 [vid. 14. 3. 2013]. Dostupné z: http://home.zcu.cz/~jvarga/skriptum.pdf
Seznam použité literatury:
[1] ANTOŠOVÁ, M., DAVÍDEK, V. Číslicová technika . Praha: KOPP, 2009. 978-80-7232-394-4.
[2] HÄBERLE, H. a kol., Průmyslová elektrotechnika a informační technologie. Praha: Europa – Sobotáles, 2003. ISBN 80-86706-04-4.
[3 ] Číselné soustavy. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. 2012 [cit. 6. 3. 2013]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/%C4%8C%C3%ADseln%C3%A9_soustavy
[4] ADÁMEK, M. In: Úvod do číslicové techniky. [online]. 2010 [cit. 7.3.2013]. Dostupné z: Úvod do číslicové techniky - Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
Děkuji za pozornost