Digitalizace a vzorkování signálů
Digitalizace a vzorkování signálu
Jedním ze způsobů převodu analogového signálu na signál digitální je pomocí vzorkování. Tento převod je nejčastěji zprostředkováván pomocí A/D převodníků v měřicích kartách. Každá měřicí karta má daný počet bitů, tedy binární rozsah úrovní, na který vstupní rozsah při digitalizaci rozdělí. Pokud má daná karta n-bitů, znamená to, že je schopna zaznamenat úrovní.
Každá měřicí karta má také daný měřicí rozsah. Pokud je maximální hodnota vzorkovaného signálu vyšší, než měřicí rozsah karty, dojde k "uříznutí" signálu. Karta tedy zaznamená maximální hodnotu, jež je schopna a vyšší nebo nižší hodnoty něž je horní nebo dolní mez rozsahu zaznamená jako tyto krajní hodnoty. V praxi je tedy důležité zvolit kartu jak se správným rozsahem, tak vhodnou vzorkovací frekvencí a počtem bitů tak, aby nedocházelo ke zkreslování vzorkovaného signálu.
Na grafu níže vidíme průběh vzorkování analogového sinusového signálu. Pomocí posuvníku b můžeme nastavit počet bitů měřicí karty. Oranžové pomlčky pak znázorňují jednotlivé zaznamenané hodnoty. Pomocí posuvníků Hi a Lo pak lze dále nastavit i měřicí rozsah (maximální a minimální hodnotu jež je karta schopna zaznamenat)
Úkoly k vyzkoušení
1) Zjistěte, jak velkou část signálu karta zaznamená za jednu periodu vzorkovací frekvence
2) Pokud jsou meze nastaveny na +10V a -10V a karta bude mít 8 bitů, kolik bude jeden vzorkovací krok?