Was ist genau Dynamikwerte?

November 11, 2021

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Was ist genau Dynamikwerte?

Das Konzept von Dynamikwerten erscheint häufig, wenn es Diskussionen ausführt. Aber was tut genau diesen Ausdruck bedeuten? Wie ist er angewendet an den elektronischen Schaltungen und an den Systemen?

Auf dem Technikgebiet setzten wir mehr Nachdruck auf Genauigkeit und Klarheit. Es ist nicht einfach, technische Details, mathematische Verhältnisse und Leistungsangaben zu besprechen. Wir können Aufgaben einfacher machen, durch vorsichtigen Gebrauch und gründliches Verständnis von in Verbindung stehenden Ausdrücken zu handhaben und zu produzieren.

Ein Ausdruck häufig angetroffen von den Elektroingenieuren „Dynamikwerte“. Bevor Sie fortfahren zu lesen, verbringen Sie eine Minute versuchend, eine genaue und umfassende Definition zu geben. Es ist möglicherweise, ich hofft schwierig, dass der folgende Artikel Ihnen helfen kann, diese Definition zu verstehen.

Statische und Dynamikwerte

Insoweit ich weiß, existiert der Ausdruck „statischer Bereich“ nicht. Aber wir können ihn verwenden, um die Art von Dynamikwerten zu erklären.

„Strecke“ bezieht sich den auf Bereich der Änderung zwischen zwei Grenzen. „Statisch“ kommt von einem griechischen Verb, das auf noch stehen oder stehen bezogen wird. Deshalb bezieht sich die statische Strecke auf einen Bereich der möglichen Änderung, in dem die Beschränkung nicht durch den Bedarf an der aktiven und unvorhersehbaren Bewegung von Input- oder Ertragphänomenen zwischen den oberen und untereren Grenzen beeinflußt wird.

„Dynamik“ ist im Wesentlichen das Gegenteil von „statischem“ - Sachen beschreibend, die sich ständig bewegen und ändern. Für Dynamikwerte haben wir noch die oberen und untereren Grenzen, aber diese Obergrenzen treffen auf Systeme abhängig von ununterbrochenen Änderungen in den Input- oder Ertragphänomenen zu, und sie nehmen die Fähigkeit des Systems im Verhältnis zu Betriebsbedingungen gefangen, die die dynamische Art des relevanten Signals reflektieren.

Annehmen kann, in Betracht der oben genannten Informationen auf dem Gebiet der Elektrotechnik, spezifizieren Dynamikwerte die Strecke der möglichen oder annehmbaren Werte, dass ein dynamisches Signal wann es an geliefert wird oder durch ein gegebenes System erzeugt.

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Typische Beispiel-menschliche Vision

Das menschliche visuelle System hat eine bemerkenswerte Fähigkeit, die Menge von Input zu ändern. Wir können die Kräuselungen auf dem Teich im Mondschein und die weißen Segel sehen, die in der Blendungsmittelmeersonne glänzen. Die Helligkeitsstrecke, die das menschliche Auge empfindlich ist für, wird in 14 Größenordnungen unterteilt: die unterere Grenze ist ungefähr 10-6 Candela pro Quadratmeter (cd/m2), und die obere Grenze ist ungefähr 108 cd/m2.

Tut dieser Durchschnitt, dass die Dynamikwerte des menschlichen visuellen Systems 1014 sind? Nein, weil die Helligkeitsstrecke, die oben erwähnt wird, die Empfindlichkeit von Zapfenzellen und von Stäbchen umfasst, und diese zwei biologischen Fotorezeptoren kann nicht gleichzeitig arbeiten (das System benötigt sie wirklich nimmt eine lange Zeit zum Übergang von Hochhelligkeitsmodus zu Niedrighelligkeitsmodus). Deshalb ist diese Strecke nicht für Eingangssignale passend, die dynamisch zwischen den oberen und untereren Grenzen ändern, dadurch sie begrenzt sie das System für einen spezifischen Satz Betriebsbedingungen.

Um die Dynamikwerte der menschlichen hellen Entdeckung zu bestimmen, müssen wir unsere Fähigkeit auswerten die Strecke der Helligkeit zu empfinden wenn wir eine Szene betrachten. Wenn wir eine strengere Interpretation der Dynamikwerte annehmen, werden uns nicht erlaubt, die Pupillegröße zu ändern, weil diese mit dem Ändern der oberen oder untereren Grenze, indem es sich erhöht oder der Verringerung des Gewinnes gleichwertig ist.

Berechnung und Ausdruck von Dynamikwerten

Die Dynamikwerte sind wirklich ein Verhältnis: maximaler Signalpegel/minimaler Signalpegel.

Elektroingenieure neigen, Dezibel zu verwenden, um große Verhältnisse auszudrücken (wie der Gewinn eines OPamperes), und Dynamikwerte sind keine Ausnahme. Zum Beispiel wenn die Dynamikwerte eines Spg. Kontrollempfänger Systems 80db sind, ist der maximale nachweisbare Eingangspegel 10.000mal größer als der minimale nachweisbare Eingangspegel.

In einem optischen System werden die Dynamikwerte normalerweise als Halt ausgedrückt. Es bezieht sich die Zunahme oder die auf Abnahme von zwei Faktoren. Wenn die Dynamikwerte einer Digitalkamera 8 Linsen sind, dann, wenn die Helligkeit des hellsten Teils, das durch die Helligkeit des dunkelsten Teils geteilt wird, kleiner ist, als oder Gleichgestelltes bis 256 (=28), kann die Szene gut reproduziert werden.

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Der DB-Wert wird zu einer Dezimalstelle gerundet, und der Endwert wird zum nächsten dritten Endpunkt gerundet.

Dynamikwerte in den elektronischen Systemen

Das Folgen liefert Beispiele von Dynamikwerten in den verschiedenen Arten von Stromkreisen.

Digital-Analog-Wandler

Wenn wir den Ertrag betrachten, werden die Dynamikwerte der ADC durch die Entschließung bestimmt. Der kleinste Ertragwert ungleich null ist 1, und der größte Ertragwert ist (2N-1), wo N die Anzahl von Stückchen des erzeugten digitalen Wortes ist. Deshalb ist die Strecke des dynamischen Ertrages einer 14 Bit ADC (214-1) =16383. Dieses kann als 84,3 DB oder 14 Halt auch ausgedrückt werden.

Die Dynamikwerte des Eingangssignals sind nicht so direkt, weil die unterere Grenze durch die Menge von Geräuschen in der analogen Wellenform bestimmt wird, und die Geräusche werden durch Umweltbedingungen beeinflußt, oder die Gewinneinstellung des variablen Gewinnverstärkers vor dem ADC.When die obere Grenze auf die Referenzspannung ist 2,5 V und der Geräuschboden ist 1 Millivolt, die Dynamikwerte ist DB 2.5/1×10-3≈68.

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Eine spezielle Art Dynamikwerte genannt unecht-freie Dynamikwerte (SFDR) kann benutzt werden, um die Linearitäten eines Stromkreises quantitativ zu bestimmen.

Bild-Sensor

In einem CCD-Sensor ist die obere Grenze auf optische Entdeckung die Anzahl von Elektronen, die in einem Pixel gespeichert werden können, und die unterere Grenze ist die Anzahl von den Elektronen, die auf dunklen Geräuschen und Geräusche zu lesen bezogen werden. Nehmen Sie an, dass ein Pixel 40.000 Elektronen halten kann. Wenn ein dunkles Geräuschpixel 5 Elektronen zu einer gegebenen Expositionsdauer erzeugt und zusätzliche 10 Elektronen im Auslesen empfängt, sind die Dynamikwerte 40000/(DB 5 + 10) = 68,5 oder ungefähr 11 Halt.

Rf-Mischer

Der Mischer kann Frequenzumsetzung durchführen, also spielt er eine wichtige Rolle im Entwurf des Hochfrequenzsystems. Wenn der Mischer anfängt, unannehmbare Nichtlinearität aufzuweisen, wird das Eingangsleistungsniveau der Punkt der Kompression 1db genannt. Dieses entspricht der oberen Grenze, die verwendet wird, um die Dynamikwerte zu berechnen, während die unterere Grenze das Rauschmaß des Mischers ist.