Re:Convertitori A/D & Circuito Sample & Hold! TEORIA

Checco91 · Messaggio da **Checco91** » 13/05/2009, 15:34

Ecco Qui alcuni appunti delle ultime lezioni di scuola sull'elettronica digitale!

Il Convertitore A/D Opera mediante una "Quantizzazione" del segnale di ingresso!
Quest'ultimo però è soggetto a degli errori che si calcolano mediante la formula:

E 2 Fmax

Nel caso in cui la F di campionamento è inferiore alla frequenza massima del segnale entra in gioco il Circuito S/H

Circuito Sample & HOLD!

Il circuito S/H viene utilizzato quando il segnale da convertire in ingresso varia troppo velocemente. cioè varia oltre un LSB durante il tempo di conversione (TS) si rende quindi necessario mettere prima del convertitore questo circuito detto di (Campionamento e mantenimento).
Questo circuito serve a campionare il segnale e mantenerlo costante per tutta la durata della conversione.

Detta F la frequenza del Sample f= 1/ (p Greco) * Ts *(2^n - 1).

hilkin · Messaggio da **hilkin** » 13/05/2009, 16:46

Una buona risorsa aggratis per quanto riguarda cosa si può fare con i segnali analogici campionati si può trovare a:

http://homes.dsi.unimi.it/~bertoni/Elab ... egnali.pdf

Forse è un po avanzata come concetti e ci vogliono buone basi di algebra ed analisi per capire il tutto però io me la sono letto qualche tempo fa perchè era un corso che non avevo fatto all'università e, pur rimanendo l'argomento complesso, viene presentata bene ed in maniera organica e semplice.

davidefender · Messaggio da **davidefender** » 13/05/2009, 19:48

hilkin ha scritto: Una buona risorsa aggratis per quanto riguarda cosa si può fare con i segnali analogici campionati si può trovare a:

http://homes.dsi.unimi.it/~bertoni/Elab ... egnali.pdf

Forse è un po avanzata come concetti e ci vogliono buone basi di algebra ed analisi per capire il tutto però io me la sono letto qualche tempo fa perchè era un corso che non avevo fatto all'università e, pur rimanendo l'argomento complesso, viene presentata bene ed in maniera organica e semplice.

una grande risorsa! fantastica!
Appena concludo il mio MIDI Switcher voglio cominciare a dedicarmi proprio a questo.. Elaborazione di segnali digitali.. ho già in mente un progettino..
ma mi sono ripromesso di pensarci il meno possibile.. altrimenti cominciao 20 progetti.. e non ne finisco manco uno! :lol1:

Checco91 · Messaggio da **Checco91** » 13/05/2009, 21:14

I miei appunti scolastici nn vengono graditi XD

davidefender · Messaggio da **davidefender** » 13/05/2009, 21:21

eheh non è che non sono graditi, è solo che anche la forma dei dati è importante.. non te la prendere! :yrock:

Checco91 · Messaggio da **Checco91** » 13/05/2009, 21:22

Ma ke prendermela XD mica sono un bambino XD è solo per dare il mio contributo e nn passare per uno scroccone XD

hilkin · Messaggio da **hilkin** » 14/05/2009, 11:30

Io apprezzo gli sforzi che fai, a questa comunità ho dato meno di te e sto lurkando da molto più tempo quindi da questo punto di vista sei una persona migliore di me. Mi piacerebbe avere tutta la tua voglia di fare e un po più di tempo libero.

Checco91 · Messaggio da **Checco91** » 14/05/2009, 14:09

Be dai almeno uno XD Unisco solo la passione per la musica e la passione per l'elettronica nnt di più XD dai basta ke andiamo in OT XXD

Vicus · Messaggio da **Vicus** » 26/05/2009, 13:09

Implementare elaborazioni digitali di segnali analogici non è cosa sempice, considerate che un cd audio è campionato a 44KHz e a 16 bit, ciò significa che dovrete prevedere l'elaborazione di flussi a circa 700KHz e finchè si parla di fare dei passa basso è un conto invece se si parla di eco è tutta un'altra storia.

hilkin · Messaggio da **hilkin** » 26/05/2009, 14:35

Io penso esattamente il contrario, il filtro passa basso per un dsp(ed un microprocessore a maggior ragione) è molto piu complesso di un effetto di ripetizione temporale, che sia un eco, flanger o altre cose simili.

Dal punto di vista del programmatore per fare un filtro bisogna implementare almeno una fft (trasformata veloce di fourier), fare un'operazione più o meno lineare, e poi antitrasformare per tornare nel dominio del tempo ed avere di nuovo il nostro segnale analogico. Per fare un'eco bisogna invece mettere in memoria (di solito ram) il campione del segnale in uscita dal loop, e per creare l'uscita si prende l'ingresso e ci si aggiunge il campione che si va a richiamare dalla memoria, scalato di un certo fattore per fare in modo che le ripetizioni abbiano progressivamente meno volume.

Rileggendo mi rendo conto che è tutto molto nebuloso, quello che conta è che con un filtro si deve passare dal dominio del tempo a quello delle frequenze e viceversa, e questo è molto oneroso dal punto di vista computazionale; con l'eco si resta sempre nel dominio del tempo ed il massimo sforzo che il processore deve fare è una moltiplicazione float (a coefficiente fisso) per scalare le ripetizioni, che tradotto in soldoni: un processore 8086 può tanquillamente fare un eco, ma probabilmente con un 386 non si può fare un filtro passabasso.

Ovviamente un dsp moderno pensato per un utilizzo audio è molto performante per le trasformate e le antitrasformate di fourier.

Se ho detto stupidaggini correggetemi per favore

Vicus · Messaggio da **Vicus** » 26/05/2009, 20:19

Non serve fare una fft, da quel che so io e su cui ho lavora, anzi studiato, l'fft non la si può utilizzare per per elaborazioni real time.
Per quanto riguarda il passa basso si può implementare facilmente attraverso un filtro discreto. Al momento la formula non me la ricordo ma se volete ve la posso ricavare. Al momento sto seguendo un corso chiamato programmazione dei sistemi digitali che tratta di dsp e mC, più mC a dir la verità. Se Siete interessati potrei darmi i miei appunti.
Per quanto riguarda la quantizzazione e sul rumore di quantizzazione il libro Comunication System di Benvenuto, Corvaja, Erseghe e Laurenti potete trovare tutto al riguardo. Appena ho tempo, finiti gli esami quindi, potrei farvi un riassunto.

Però io devo ancora capire come possa essere di aiuto ad un diyer queste cose che seppur interessanti possono essere poco implementabili.

hilkin · Messaggio da **hilkin** » 26/05/2009, 22:34

In teoria puoi fare la fft in realtime, comunque qui io parlavo della sua versione discreta che prende il nome di trasformata z.

Se mi puoi descrivere il metodo per fare un filtro in software senza trasformare e antitrasformare te ne sarei molto grato, mi interessa molto sta cosa perchè è sempre buona cosa recuperare cicli macchina.

Studi percaso a padova? Benvenuto e Corvaja sono stati miei professori ai vecchi tempi.

Secondo me invece l'utilizzo di un dsp per applicazioni audio può portare a buoni risultati soprattutto per cercare di creare suoni nuovi, che è molto da diyer. Ovviamente questa è una mia opinione personale. Sotto certi aspetti l'elaborazione digitale è limitata rispetto a quella analogica, ma il rovescio della medaglia c'è, con la digitale puoi onestamente fare cose che con l'analogica sono improponibili. In quest'ottica tromo molto utile una conversazione come questa che per quanto accademica può chiarire un po le idee a noi e a chi ci può e vuole leggere.

Vicus · Messaggio da **Vicus** » 27/05/2009, 0:36

Beccato! Sono al terzo anno di Ingegneria delle telecomunicazioni a Padova.

Dunque, partendo dalla trasformata di Laplace di un passa basso
1/(1+s*Tp)
conla regola di Eulero (D'ora in poi ciò che scrivo non mi è del tutto noto) e la relazione Tc=1/fc
s =(z – 1)/(zTc)
Troviamo:
a = Tp/(Tp + Tc)
b =Tc/(Tp + Tc)
dove Tc è l'inverso della freq di campionamento. Però come già detto non so a quale formula si riferiscano i coefficienti.
Posso aggiungere che è un filtro IIR in quanto richiede meno potenza di calcolo e meno memoria.

Ps: ho trovato questo:
http://www.musicdsp.org/files/Audio-EQ-Cookbook.txt

Penso che un libro di elaborazione numerica spieghi bene queste cose.

davidefender · Messaggio da **davidefender** » 27/05/2009, 1:33

hilkin ha scritto: Se mi puoi descrivere il metodo per fare un filtro in software senza trasformare e antitrasformare te ne sarei molto grato, mi interessa molto sta cosa perchè è sempre buona cosa recuperare cicli macchina.

scusa, ma tu stesso non hai postato quel PDF dove c'è esattamente la spiegazione di come realizzare un filtro del primo ordine direttamente nel dominio di t??

io l'ho letto e mi pare ci fosse.. controlla!

hilkin · Messaggio da **hilkin** » 27/05/2009, 9:39

Avevo letto troppo superficialmente, ti ringrazio per avermelo fatto notare, mi era sfuggito il fatto che l'antitrasformata z divenisse poi cosi semplice come sommatoria nel dominio del tempo, almeno per i filtri piu semplici ho visto che basta tenere 2 o 3 campioni in ram per realizzare il filtro in realtime.

x Vicus
Io ho fatto ingegneria informatica, che vita al DEI

Io sono di Vicenza sud, vicino a Lonigo
Purtroppo non ho fatto a suo tempo l'esame di elaborazione numerica e adesso studio con quello che trovo in rete nel poco tempo libero che mi rimane.