Page 58 - 智慧邊緣運算實現更環保、更安全與高效的社會
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而一項基於AD583 S&H的巧妙 設計(Doug Mercer在類比對 話(Analog Dialogue)中:「前 端將PC音效卡轉換為高速採樣 示波器(Front End Turns PC Sound Card into High-Speed Sampling Oscilloscope)」), 可將頻寬上限(針對重複波形)擴 展至50MHz。
音效卡示波器前端的設計理 念略有不同。參考圖1所示原理 圖,它將MΩ輸入阻抗與可切換的 X1-X10-X100衰減器結合,隨後 又將音效卡頻寬的底端擴展了10 倍以上。對於雙聲道(身歷聲卡)示 波器而言,也只是簡單的再複製
圖1:音效卡示波器前端原理圖。
而已。前端始於衰減器開關S1周圍 的級聯電阻網路。它提供1MΩ (最 小)輸入阻抗和可切換的十進位衰 減,而無需使用高於2MΩ的電阻 器(該點位以上的精密電阻器開始 變得非常昂貴),並具有一個簡單 的「開-關-開」3位元撥動開關。
同相9051緩衝放大器電平 將輸入訊號轉換為Vdd/2,並透 過C1 (R1+R2)回饋網路進行可調 節(對使用的特定音效卡硬體進行 一次性校準)低頻校正,這正是其 工作原理。
圖2:低頻回應校正效果圖(綠色跡線為未校正回應,而紅色跡線為利用R1將時常數調整到22ms後的校 正回應)。
是極端和不可接受的情況。 修正包括調整(R1+R2)以使回 饋時間常數等於並抵消轉碼器輸 入的時間常數:本例中該數值為 22ms。經過這番一次性校準,圖 2中的紅色跡線顯示一個明顯改 進,準確地再現了原始波形和所有 類似輸入值。但這種補償並不十分 完美,因為9051最終會耗盡餘量,
基本上,所有音效卡轉碼器 都有交流耦合輸入,即使與RC時 間常數相關的額定截止頻率可能 低至10Hz (用於記錄圖2所示綠 色跡線的轉碼器正是如此),也會 導致常見波形(如圖2中的20Hz方 波)的失真(「下垂」),當然這可能
而且轉碼器高通濾波有時比一個 簡單的單極RC要複雜。但正如圖2 所示,其改進效果仍顯著且有用。
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當然,隨著對開始就已非常普 及的、簡單、便宜且令人愉悅的音 效卡硬體不斷地進行改進,最終 一定會到達眾所周知的矯枉過正 和失去成本效益的境地,希望這個 設計不會越過那條線。
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