Metoda dynamicznego doboru częstotliwości zegarowej w przetworniku częstotliwość-kod

• Autorzy: Warda Piotr

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.02.49

Warianty tytułu

EN

The method of dynamic selection of the clock frequency of the frequency-to-code converter

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zastosowanie do transmisji informacji sygnału o zmiennej częstotliwości pozwala na zwiększenie odporności układu na zewnętrzne pola elektromagnetyczne i ograniczenie problemu tłumienia amplitudy sygnału. Artykuł prezentuje metodę poprawy dokładności przetwarzania przetwornika częstotliwość-kod, który jest często stosowany do odtwarzania informacji niesionej sygnałem o zmiennej częstotliwości. Metoda realizuje adaptacyjny dobór częstotliwości sygnału zegarowego z uwzględnieniem bieżącej analizy wypadkowego błędu przetwarzania informacji. Omówiono działanie algorytmu realizującego proponowaną metodę. Zamieszczono przykładowe wyniki symulacji.

EN

The use of a variable frequency signal for information transmission allows to increase the resistance of the system to external electromagnetic fields and to reduce the problem of signal amplitude attenuation. The paper presents a method for improving the accuracy of processing a frequency-to-code converter, often used in variable-frequency signal transmission. The method realizes adaptive selection of clock signal frequency taking into account the current analysis of the resultant error in information processing. The operation of the algorithm implementing the proposed method is discussed. Example simulation results are presented.

Słowa kluczowe

PL

przetwornik częstotliwość-kod; przetwornik czas-liczba; pomiar częstotliwości; tor pomiarowy z częstotliwościowym nośnikiem informacji

EN

frequency-to-code converter; time-to-digital conversion; frequency measurement; measurement channel with frequency carrier of information

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 2
• Strony: 236--240
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Warda Piotr

• Politechnika Lubelska, Katedra Automatyki i Metrologii, ul. Nadbystrzycka 38D, 20-618 Lublin

• https://orcid.org/0000-0002-7525-4668

Bibliografia

• [1] Pereira, J.M., Postolache, O.A., Girao, P.S. Analog to Digital Conversion Methods for Smart Sensing Systems. In Advances in Measurement Systems; Sharma, M.K., Ed.; InTech Open: Rijeka, Croatia, (2010).
• [2] Horyński M., MajcherJ.,Application of cloud computing in programming intelligent electric networks in prosumers’ households,.Journal of Ecological Engineering, 17 (2016), nr 5, 107-113
• [3] Kirianaki, N.V., Yurish, S.Y., Shpak, N.O., Deynega, V.P. Data Acquisition and Signal Processing for Smart Sensors, John Wiley & Sons, Ltd., Chichester (2001)
• [4] Otomański P., Pawłowski E., Szlachta A., The Evaluation of Expanded Uncertainty of DC Voltages in the Presence of Electromagnetic Interferences using the LabVIEW Environment, Measurement Science Review, 21 (2021), nr 5, 136-141
• [5] Szyduczyński, J.; Kościelnik, D.; Miśkowicz, M. Time-to-digital conversion techniques: A survey of recent developments. Measurement 2023, 214, 112762.
• [6] Helal, E., Alvarez-Fontecilla, E., Eissa, A.I., Galton, I. A time amplifier assisted frequency-to-digital converter based digital fractional-N PLL., IEEE J. Solid-State Circuits 56 (2021), 2711– 2723
• [7] Swisulski, D., Pawlowski, E., Dorozhovets, M. Digital Processing of Frequency–Pulse Signal in Measurement System. In Analysis and Simulation of Electrical and Computer Systems; Springer: Cham, Switzerland, (2018), 319–322
• [8] Warda, P. Error of conversion of “physical quantity-to-frequency” converter output signal. In Proceedings of the 14th International Conference on Optical and Electronic Sensors, Gdansk, Poland, 19–22 June 2016, Jasiński, P., Ed.; SPIE: Bellingham, WA, USA, (2016) Volume 10161, doi:10.1117/12.2244496
• [9] Tancock, S.; Arabul, E.; Dahnoun, N. A review of new time-to-digital conversion techniques. IEEE Trans. Instrum. Meas. 2019, 68, 3406–3417
• [10] Murillo, C.A.; López, B.C.; Celma, S. Voltage-to-Frequency Converters: CMOS Design and Implementation; Springer: New York, NY, USA, 2013
• [11] Dorozhovets, M.; Pawlowski, E.; Swisulski, D. Frequency measurement research with weight averaging of pulse output signal of voltage-to-frequency converter. Measurement 2023, 216, 112912.
• [12] Yurish, S.Y.; Kirianaki, N.V. Interface circuit design for frequency-time domain MEMS sensors. J. Phys. Conf. Ser. 2006, 34, 17
• [13] Garzetti, F.; Corna, N.; Lusardi, N.; Geraci, A. Time-to-digital converter IP-core for FPGA at state of the art. IEEE Access 2021, 9, 85515–85528
• [14] Portaluppi, D.; Pasquinelli, K.; Cusini, I.; Zappa, F. Multichannel FPGA time-to-digital converter with 10 ps bin and 40 ps FWHM. IEEE Trans. Instrum. Meas. 2022, 71, 2002109
• [15] Leśniewicz, M. (2021). Współczesne metody i układy generacji taktów zegarowych o wysokiej dokładności i stabilności oraz znikomym jitterze. Przegląd Elektrotechniczny, 97
• [16] Makowiecki, K., Lisowiec, A., Michalski, P., & Habrych, M. (2022). UTC Synchronized Signal Generation for Synchrophasors and Sampled Values Measurements. Energies, 15(19), 7095

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).