Dr Whrl Tibor Ph D Hullmdigitlis jelfeldolgozs alapok
Dr. Wührl Tibor Ph. D. Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. Összekapcsoló hálózatrészek
Összekapcsolás szabályai Mint az előzőekben láttuk, az építőelemeknél a kapukhoz önkényesen rendelhettünk egy tetszőleges értékű R kapuellenállást, ezért az egyes építőelemek egymástól különböző kapuellenállásokkal rendelkezhetnek. A kapuk összekapcsolásánál figyelnünk kell a kapuellenállások illesztésére! Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Összekapcsolás szabályai Két egymással megegyező kapuellenállás (R 1 = R 2) esetén az A 2 = B 1, illetve A 1 = B 2 egymással egyezőek, vagyis a kapuk egymással összekapcsolhatóak. Az így történő összekapcsolást kapunkénti csatolásnak nevezzük. Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Összekapcsolás szabályai A hullámdigitális tervezésnél a DSP „áramkörünket” (jelfeldolgozó hálózatunk referenciáját) a síkon alkotjuk meg. Az építőelemek összekapcsolása egymással történhet párhuzamosan, vagy sorosan. Például létra struktúra: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Összekapcsolás szabályai Létrastruktúra kicsi átrajzolást követően: A továbbiakban a párhuzamos összekapcsolást biztosító hálózatrészeket párhuzamos adaptoroknak, míg a soros összekapcsolást biztosító hálózatrészeket soros adaptoroknak nevezzük. Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Párhuzamos adaptorok A síkon megtervezett referencia áramkör építőelemeinek párhuzamos összekapcsolását a párhuzamos adaptorok biztosítják. Az adaptorok 2 … N kapuval rendelkezhetnek. A következőkben a párhuzamos adaptorok „Z” síkra transzformálását végezzük el. Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Párhuzamos adaptorok A klasszikus hálózatokban az építőelemek összekapcsolását a Kirchhoff egyenletekkel írhatjuk le. Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Párhuzamos adaptorok Áramköri elemek párhuzamos összekapcsolása esetén az egyes kapukon a feszültségek azonosak: A csomópontba befolyó áramok előjeles összege nulla: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Párhuzamos adaptorok Az „n” elem párhuzamos összekapcsolását biztosító hálózatrész -edik (a jelölés szerint =1…n) kapujára a beeső feszültséghullám: A -edik kapun a reflektált feszültséghullám: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Párhuzamos adaptorok Az átláthatóság kedvéért első lépésben egy kétkapu párhuzamos adaptort vizsgáljunk! A Kirchoff egyenletek: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Párhuzamos adaptorok Feszültséghullám egyenletek: Azonos kapun a beeső és a reflektált hullám összege és különbsége: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Párhuzamos adaptorok A kétkapu adaptoron az áramok és a feszültségek a feszültséghullámokkal: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Párhuzamos adaptorok A Kirchhoff egyenletek alapján adódik: Egyszerűsítés és átalakítás után a kapuk reflektált hulláma: Ahol: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Párhuzamos adaptorok Kétkapu adaptor jelfolyam diagramja: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Párhuzamos adaptorok Kétkapu adaptor jelölése (ha nem vagyunk kíváncsiak a belsejére ) Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Párhuzamos „n” kapu adaptorok Az „n” kapuból álló párhuzamos adaptor -edik kapuján a reflektált hullám általánosan: Vagy: Ahol a -edik kapun a reflexiós tényező a Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Párhuzamos „n” kapu adaptorok Vizsgáljuk meg az adaptor reflexiós tényezőinek összegét! Vagyis: Az adaptorok reflexiós tényezői egymástól nem független paraméterek. Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
3 kapu parallel adaptor példa A fenti általános összefüggésből a reflektált hullámok a három kapun: Az egyenletek értelmében a paralel háromkapu adaptor megvalósításához három konstans szorzás művelet elvégzésére lenne szükség! Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
3 kapu parallel adaptor példa Az összefüggés alapján az egyik szorzót eliminálhatjuk! Például iktassuk ki a harmadik kapu reflexiós tényezőjét: Ez alapján: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
3 kapu parallel adaptor példa A 2 a 2 tagot vezessük vissza összegzésre! Ahol: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
3 kapu parallel adaptor példa Kétszorzós háromkapu adaptor jelölése: A harmadik kaput jelen esetben alárendelt kapunak nevezzük. Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Reflexiómentes kapu – parallel adaptor „Okos” kapuellenállás-választáshoz (jelen esetben annak reciproka: ) tűzzük ki azt célul, hogy most az „n”-edik kapunk legyen reflexiómentes. Vagyis: n = 1 Ekkor: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Reflexiómentes kapu – parallel adaptor Ez esetben az „n”-edik kapuellenállásának reciproka: Így a -edik kapu reflexiós tényezője: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Reflexiómentes kapu – parallel adaptor Az „n”-edik kapu reflexiómentessége szemléletesen azt jelenti, hogy az „n”-edik kapura juttatott beeső feszültséghullám (an) nincs közvetlen hatással az ugyanezen a kapun keletkezett reflektált feszültséghullám (bn) értékére! n = 1 Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Reflexiómentes kapu – parallel adaptor Az „n”-edik kaput választottuk reflexiómentesnek, az „n-1”-edik kaput alárendeltnek, akkor a reflektált feszültséghullámok a következők lesznek: Ahol: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Reflexiómentes kapu – 3 kapu parallel adaptor példa Példánkban állítsunk elő egy három kapus párhuzamos adaptort, ahol a 3. kapu legyen a reflexiómentes kialakítású, valamint a 2. kapu legyen az alárendelt! Ennek értelmében: 3 = 1, valamint a 2 = 1 - 1 Ebből következik: G 3 = G 1 + G 2 Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Reflexiómentes kapu – 3 kapu parallel adaptor példa Az egyes kapukon a reflektált hullámok a következők: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Reflexiómentes kapu – 3 kapu parallel adaptor példa Alkalmazzuk a következő átalakítást: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Reflexiómentes kapu – 3 kapu parallel adaptor példa Blokk szintű jelölése: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Soros adaptorok A síkon megtervezett referencia áramkör építőelemeinek soros összekapcsolását a soros adaptorok biztosítják. Az adaptorok 2 … N kapuval rendelkezhetnek. A következőkben a soros adaptorok „Z” síkra transzformálását végezzük el. Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Soros adaptorok A klasszikus hálózatokban az építőelemek összekapcsolását a Kirchhoff egyenletekkel írhatjuk le. Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Soros adaptorok Áramköri elemek soros összekapcsolása esetén az egyes kapukon megjelenő feszültségek előjeles összege nulla: Az egyes kapukon befolyó áramok egymással megegyeznek: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Soros adaptorok Az „n” elem soros összekapcsolását biztosító hálózatrész -edik (a jelölés szerint =1…n) kapujára a beeső feszültséghullám: A -edik kapun a reflektált feszültséghullám: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Soros adaptorok A soros összekapcsoló hálózatrész leírásánál ugyan azt az utat kell bejárnunk, mint a párhuzamos összekapcsolás vizsgálatánál tettük. A soros adaptor esetén a -edik kapun a reflektált hullám általánosan: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Soros adaptorok A kapukhoz tartozó reflexiós tényezők a következő összefüggéssel határozhatók meg: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
3 kapu soros adaptor példa Háromkapus, soros összekapcsoló hálózatrész (adaptor) esetén az egyes kapukon a reflektált hullámot a következő három egyenlet írja le: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
3 kapu soros adaptor példa Az egyes kapukhoz tartozó reflexiós tényezőket most a kapuellenállásokkal fejezzük ki: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
3 kapu soros adaptor példa Ellenőrzésképp most adjuk össze a három reflexiós paramétert! Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
3 kapu soros adaptor példa Az előző (reflektált hullám összefüggések alapján) a háromkapu soros adaptor jelfolyamdiagramja megrajzolható. Az adaptor ekkor három szorzó áramkört tartalmaz. Válasszunk most is alárendelt kaput! Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
3 kapu soros adaptor példa A reflektált hullámokat leíró egyenletek alakulása (3. kapu az alárendelt): A harmadik egyenletet ha tovább alakítjuk: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
3 kapu soros adaptor példa A b 1 és b 2 -t leíró összefüggésben fellelhető következő tagokat fejezzük ki: Ekkor: Ez alapján b 3: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
3 kapu soros adaptor példa Alárendelt kapu a 3. , az adaptor kettő szorzóval realizálható: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
3 kapu soros adaptor példa A háromkapu soros adaptor blokkszintű rajzjele (most is a harmadik kapu az alárendeltnek választott): Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Reflexiómentes kapu – 3 kapu soros adaptor példa Példánkban állítsunk elő egy három kapus soros adaptort, ahol a 3. kapu legyen a reflexiómentes kialakítású, valamint a 2. kapu legyen az alárendelt! Ennek értelmében: 3 = 1, valamint a 2 = 1 - 1 Ebből következik: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Reflexiómentes kapu – 3 kapu soros adaptor példa A reflektált hullámok alakulása így a következő lesz: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Reflexiómentes kapu – 3 kapu soros adaptor példa A reflexiómentesnek választott kapun (jelen esetben a 3 -as kapun) a reflektált hullám közvetlenül nem függ ugyanezen kapun beeső hullámtól: Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Reflexiómentes kapu – 3 kapu soros adaptor példa A háromkapu soros adaptor blokkszintű rajzjele (a harmadik kapu a reflexiómentes, és a második az alárendeltnek választott): Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 3. » Összekapcsoló hálózatrészek
Köszönöm a Megtisztelő figyelmet! Kérem tegyék fel kérdéseiket! Dr. Wührl Tibor Ph. D. wuhrl. tibor@kvk. uni-obuda. hu Hullámdigitális jelfeldolgozás alapok 2 » Építőelemek
- Slides: 48