Главная Промышленная автоматика.

сравнивая результаты рассмотрения этих двух конфигураций мультиплексора, получим таблицу

Параметр

Случай 1

Случай 2

Погрешность от напряжения сдви-

га, мВ

Время обращения Го, не

3 000

Максимальная скорость опроса.

111 ООО

590 ООО

отсчет/с

Средняя скорость опроса каналов.

2 300

отсчет/с

Изоляция в выключенном состоя-

нии (500 кГц), дб

Приведенные результаты показывают, что случай 2 представляет собой более высококачественную систему. Добавление еще одного мультиплексора, который является лищь небольшой частью системы, обеспечивает увеличение эффективности в 6 раз. Это пример только одного случая, когда знание параметров мультиплексора позволяет разработчику существенно улучшить эффективность системы.

Возможность двусторонней работы КМОП-мультиплексоров позволяет использовать их в качестве демультиплексоров. Во многих случаях при передаче данных между двумя пунктами требуется передавать большое число аналоговых сигналов на очень большие расстояния. Использование схемы мультиплексо-ра/демультиплексора, представленной на фиг. 7.9, позволяет снизить стоимость системы за счет уменьшения как числа жил в кабеле, так и количества индивидуального оборудования. На передающей стороне мультиплексная система используется для объединения всех аналоговых входов путем опроса их в заданные временные «окна». Объединенные аналоговые сигналы могут быть затем переданы по каналу связи, однако эта информация будет сильно искажена из-за «затухания в линии. Поэтому аналоговые данные сначала преобразуются с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) в цифровую форму, а затем передаются по каналу, не подвергаясь при этом существенным искажениям за счет затухания в линии. На приемной стороне поступающие в последовательной форме цифровые данные принимаются линейным приемником, преобразуются в аналоговую форму и поступают на демультиплексор, который преобразует последовательную форму представления данных в параллельную. Для обеспечения максимальной пропускной способно сти следует использовать рассмотренную выше многоступенчатую систему мультиплексирования/демультиплексирования.



i 1

Мультиплексор


Линия связи

Линейный приемник


Цемльтиплекщ

со о

• • «

Фиг. 7.9. Система передачи данных.



Мультиплексоры в настоящее время щироко используются для обработки цифровых сигналов. В качестве примера рас смотрим механический цифровой фильтр с последовательной коммутацией (фиг. 7.10), входной и выходной сигналы которого коммутируются двумя кольцевыми коммутаторами, вращающимися с частотой fo. При обращении с частотой fo С-фильтр каждой секции последовательно подключается к входному сигналу на время То. Скорость заряда каждого конденсатора


Фиг, 7.10. Механический фильтр с последовательной коммутацией. ,

ограничена постоянной времени RC, которая выбирается сравнимой с интервалом времени, в течение которого каждый ключ замкнут. Таким образом, для того чтобы зарядить каждый конденсатор до среднего значения определенного сегмента входного напряжения, требуется несколько опросов. Если частота входного сигнала равна частоте коммутации /о. то каждый раз, когда пара ключей замкнута, на RC фильтре воспроизводится периода синусоиды. Однако, если входная частота отличается от fo, среднее значение напряжения, запоминаемого конденсатором в каждый последовательный интервал времени, будет различным. Скорость, с которой будет изменяться это среднее значение, определяется разностью между fo и частотой входного сигнала. Следовательно, когда эта разность достаточно велика, среднее значение напряжения на конденсаторе будет равно нулю. Таким образом, фильтр низкой частоты преобразуется в полосовой фильтр со средней частотой, равной частоте коммутации fo-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 [104] 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

0.0039