Quelle est exactement dynamique ?
November 11, 2021
Quelle est exactement dynamique ?
Le concept de la dynamique apparaît souvent en machinant des discussions. Mais ce qui fait exactement ce terme signifient ? Comment est-il appliqué aux circuits électroniques et aux systèmes ?
Dans le domaine de construction, nous avons mis plus d'accent sur l'exactitude et la clarté. Il n'est pas facile de discuter les détails techniques, les relations mathématiques, et les spécifications de performances. Nous pouvons faciliter des tâches pour contrôler et produire par la compréhension complète d'utiliser-et soigneux des termes connexes.
Un terme souvent produit par les ingénieurs électriques « dynamique ». Avant que vous continuiez de lire, passez une minute essayant de donner une définition précise et complète. Il peut être difficile, j'espèrent que l'article suivant peut vous aider à comprendre cette définition.
Dynamique statique et
Dans la mesure où je sais, le terme « portée statique » n'existe pas. Mais nous pouvons l'employer pour clarifier la nature de la dynamique.
La « gamme » se rapporte au secteur du changement entre deux limites. La « charge statique » vient d'un verbe grec lié à la position toujours ou à la position. Par conséquent, la gamme statique se rapporte à un secteur de changement possible dans lequel la restriction n'est pas affectée par le besoin de mouvement actif et imprévisible des phénomènes d'entrée ou de sortie entre les limites supérieures et inférieures.
La « dynamique » est essentiellement l'opposé de « statique » - décrivant les choses qui constamment se déplacent et changent. Pour la dynamique, nous avons toujours des limites supérieures et inférieures, mais ces limites supérieures s'appliquent aux systèmes sujet aux changements continus des phénomènes d'entrée ou de sortie, et elles capturent la capacité du système relativement aux conditions de fonctionnement qui reflètent la nature dynamique du signal approprié.
Vu l'information ci-dessus, dans le domaine de l'électrotechnique, la dynamique spécifie la gamme des valeurs possibles ou acceptables qu'un signal dynamique peut assumer à quand il est fourni ou produit par un système donné.
Vision exemple-humaine typique
Le système visuel humain a une capacité remarquable de changer la quantité d'entrée. Nous pouvons voir les ondulations sur l'étang dans le clair de lune, et les voiles blanches brillant dans le soleil méditerranéen d'éblouissement. La gamme d'éclat à la laquelle l'oeil humain est sensible est divisée en 14 ordres de grandeur : la limite inférieure est environ 10-6 bougies par mètre carré (cd/m2), et la limite supérieure est environ 108 cd/m2.
Fait-il ce moyen que la dynamique du système visuel humain est 1014 ? Non, parce que la gamme d'éclat mentionnée ci-dessus inclut la sensibilité des cellules de cône et des cellules de tige, et ces deux photorécepteurs biologiques ne peut pas travailler en même temps (le système a besoin réellement de elle prend un bon moment à la transition du mode de haut-éclat au mode de bas-éclat). Par conséquent, cette gamme n'est pas appropriée aux signaux d'entrée qui changent dynamiquement entre les limites supérieures et inférieures, limitant de ce fait le système à un ensemble spécifique de conditions de fonctionnement.
Afin de déterminer la dynamique de la détection légère humaine, nous devons évaluer notre capacité de percevoir la gamme de l'éclat en regardant une scène. Si nous adoptons une interprétation plus stricte de la dynamique, on ne nous permet pas de changer la taille d'élève, parce que c'est équivalente à changer la limite supérieure ou inférieure par l'augmentation ou à diminuer le gain.
Calcul et expression de dynamique
La dynamique est réellement un rapport : niveau de signal maximum/niveau de signal minimum.
Les ingénieurs électriques tendent à employer des décibels pour exprimer de grands rapports (tels que le gain d'un ampère op), et la dynamique n'est aucune exception. Par exemple, si la dynamique d'un système de contrôle de tension est 80db, le niveau saisie décelable maximum est 10 000 fois plus grand que le niveau saisie décelable minimum.
Dans un système optique, la dynamique est habituellement exprimée comme arrêt. Elle se rapporte à l'augmentation ou à la diminution de deux facteurs. Si la dynamique d'un appareil photo numérique est 8 lentilles, alors quand l'éclat de la partie la plus lumineuse divisée par l'éclat de la partie la plus foncée est inférieur ou égal à 256 (=28), la scène peut être bien reproduite.
La valeur de DB est arrondie à une décimale, et la valeur d'arrêt est arrondie au troisième point d'arrêt le plus proche.
Dynamique dans les systèmes électroniques
Ce qui suit fournit des exemples de dynamique dans différents types de circuits.
Convertisseur numérique-analogique
Si nous considérons la sortie, la dynamique du CDA est déterminée par la résolution. La plus petite valeur différente de zéro de sortie est 1, et la plus grande valeur de sortie est (2N-1), où N est le nombre de peu du mot numérique produit. Par conséquent, la gamme de sortie dynamique 14 d'un bit CDA est (214-1) =16383. Ceci peut également être exprimé en tant que 84,3 DBs ou 14 arrêts.
La dynamique du signal d'entrée n'est pas aussi simple, parce que la limite inférieure est déterminée par la quantité de bruit dans la forme d'onde analogue, et le bruit est affecté par des conditions environnementales ou l'arrangement de gain de l'amplificateur variable de gain avant l'ADC.When la limite supérieure de la tension de référence est 2,5 V et le plancher de bruit est de 1 système mv, la dynamique est le DB 2.5/1×10-3≈68.
Un type particulier de dynamique appelé la dynamique sans fausse (SFDR) peut être employé pour mesurer les linéarités d'un circuit.
Capteur d'image
Dans un capteur de CCD, la limite supérieure de la détection optique est le nombre d'électrons qui peuvent être stockés dans un pixel, et la limite inférieure est le nombre d'électrons liés au bruit foncé et lire le bruit. Supposez qu'un pixel peut tenir 40 000 électrons. Si un pixel foncé de bruit produit de 5 électrons à une durée d'exposition donnée et reçoit les 10 électrons supplémentaires dans la lecture, la dynamique est 40000/(DB 5 + 10) = 68,5 ou environ 11 arrêts.
Mélangeur de rf
Le mélangeur peut exécuter la conversion de fréquence, ainsi il joue un rôle important dans la conception du système de radiofréquence. Quand le mélangeur commence à montrer la non-linéarité inacceptable, le niveau de puissance d'entrée s'appelle le point de la compression 1db. Ceci correspond à la limite supérieure employée pour calculer la dynamique, alors que la limite inférieure est le chiffre de bruit du mélangeur.