ADC əməliyyat Ümumi prinsipi

nin prinsipinə aid edilə bilər məsələlər əsas sıra baxaq analog-to-digital çeviriciləri (ADCs) müxtəlif növ. Ardıcıl hesabı ardıcıl balans - nə bu sözləri arxasında yatır? mikroişlemci bir ADC iş prinsipi nədir? Bu və digər məsələlər məqalədə çərçivəsində müzakirə olunacaq. ilk üç general nəzəriyyəsinə həsr olunacaq, və dördüncü alt onlar iş necə öyrənmək olacaq. Siz müxtəlif ədəbiyyat ADC və DAC şərtləri rast gəlmək olar. bu cihazların iş prinsipi az fərqli, belə ki, onları çaşdırmaq deyil. DAC əks işləri isə Belə ki, məqalə, ölkədə analoq digital siqnalları dönüşüm baxılacaq.

müəyyən

ADC prinsipi nəzərə əvvəl, cihaz nə tapmaq edək. digital çeviriciləri üçün Analog fiziki miqdarı müvafiq rəqəmli təmsil çevrilir cihazlardır. belə cari, gərginlik, capacitance, müqavimət, mil fırlanma, pulse dərəcəsi və - ilkin parametri demək olar ki, heç bir şey çıxış edə bilər. Amma qəti üçün, biz yalnız bir dönüşüm ilə işləyəcək. Bu, "code gərginlik". bu iş format seçimi təsadüfi deyil. ADC (Bu cihazın əməliyyat prinsipi) və onun xüsusiyyətləri sonra istifadə ölçü anlayışının nə cür asılıdır. Bu əvvəllər müəyyən standart ilə müəyyən dəyər müqayisə prosesinə aiddir.

xüsusiyyətləri ADC

əsas bit adlanır və dönüşüm oranı bilər. First bit ifadə, ikinci - nümunələri ikinci. Müasir analog-to-digital çeviriciləri 24-bit və ya GSPS ədəd gəlir dönüşüm sürəti, ola bilər. ADC eyni zamanda onun xüsusiyyətlərindən yalnız bir istifadə təmin edə bilər ki, unutmayın. daha onların fəaliyyətini, daha çətin cihaz ilə işləmək üçün, özü isə daha bahalı. Amma faydası aləti sürəti qurban zəruri bit dərinliyi performans əldə etmək ola bilər.

ADC növləri

Əməliyyat prinsipi cihazlar müxtəlif qruplar arasında dəyişir. Biz aşağıdakı növlərini hesab:

1. birbaşa dönüşüm edir.
2. ardıcıl yaxınlaşma ilə.
3. paralel çevrilməsi ilə.
4. bir balans məsul (delta-sigma) ilə Analog-to-digital converter.
5. ADC inteqrasiyası.

müxtəlif memarlıq öz xüsusi xüsusiyyətləri var konveyer və birləşdirilmiş bir çox digər növ var. onlar yer cihazlar belə xüsusiyyətləri nümunəvi rol oynayır, çünki məqalə çərçivəsində baxılacaq o nümunələri maraq doğurur. Belə ki, bizə ADC prinsipi, eləcə də fiziki cihaz asılılığını yoxlamaq edək.

digital çeviriciləri birbaşa analog

Onlar ötən əsrin 60-70-ci illərində olduqca məşhur oldu. şəklində inteqral sxemlər 80 ilə istehsal olunur. Bu əhəmiyyətli rəqəmlər öyünə bilməz, hətta ibtidai cihazlar çox sadədir. Onların gücü adətən 6-8 bit və sürətli nadir hallarda 1 GSPS çoxdur.

ADC bu cür əməliyyat prinsipi olduğunu müqayisə giriş siqnal plus giriş eyni zamanda edir. mənfi terminal gərginlik müəyyən dəyəri. Və sonra cihaz öz fəaliyyətini müəyyən edir. Bu sened gərginlik sayəsində edilir. bizə bir cihaz 8 müqayisə var ki, fərz edək. arayış gərginlik ½ qidalanma zaman yalnız 4 onların effektiv. prioritet encoder meydana ikili kod çıxış register və latches edir. Nisbi güclü və zəif tərəflərini deyilə bilər bu prinsipi ki əməliyyatın yüksək sürətli cihazlar yaratmaq imkan verir. Lakin tələb olunan söz uzunluğu almaq üçün ağır tər var.

aşağıdakı kimi müqayisə sayı ümumi formula: 2 ^ N. N lazımdır Under rəqəm sayı qoymaq. Baxılanlar əvvəlki misal yenidən istifadə edilə bilər: ^ 3 = 8 2. üçüncü axıdılması üçün Ümumi 8 müqayisə olmalıdır. Bu ilk yaradılmışdır ADC, prinsipidir. çox rahat deyil, belə ki, sonradan digər memarlıq var idi.

Analog-to-digital çeviriciləri, ardıcıl uyğunlaşdırılması

alqoritm "çəki" Burada istifadə olunur. Belə bir prosedur fəaliyyət qısalda cihazlar, sadəcə olaraq ADC ardıcıl istiqrazlarının edilir. aşağıdakı əməliyyat prinsipi: cihaz giriş siqnal ilə ölçülür, sonra müəyyən bir qaydada yaradılan nömrələri ilə müqayisədə:

1. mümkün yarısı Sets istinad gərginlik.
2. siqnal bal gücündə limit səfər №1 aradan qaldırmaq, bu, qalan dəyər arasındakı yarı yolda yerləşir bir sıra ilə müqayisə edilir. Belə ki, halda arayış gərginlik ¾ olacaq. reference signal bu rəqəmin qısa düşsə, müqayisə eyni prinsip ilə interval bir hissəsi ilə keçiriləcək. Bu, məsələn, arayış gərginlik ¼.
3. Addım 2 Bizə nəticəsində N bit verəcək n dəfə təkrar olunmalıdır. Bu müqayisə N sayda keçirilməsi ilə bağlıdır.

aparatının Bu prinsip ardıcıl yaxınlaşma ADCs var nisbi yüksək dönüşüm oranı ilə əldə etməyə imkan verir. Siz sadə bilərsiniz, və bu cihazlar hallarda bir sıra ideal kimi əməliyyat prinsipi.

Paralel analog-to-digital çeviriciləri

Onlar serial cihaz kimi çalışır. Hesablanması formula - (2 ^ n) -1. hal əvvəllər hesab üçün, biz (2 ^ 3) -1 müqayisə lazımdır. əməliyyat üçün giriş və fərdi arayış gərginlik müqayisə edə bilər hər hansı bu cihazlar, müəyyən bir sıra istifadə edərək. Paralel analog-to-digital çeviriciləri kifayət qədər sürətli cihazlardır. Lakin bu qurğuların tikintisi prinsipi ki, onların səmərəliliyi əhəmiyyətli güc tələb edir dəstəkləməkdir. Buna görə də, onların istifadə yersiz batareya powered.

Analog-to-digital ardıcıl balans ilə converter

Bu, əvvəlki cihaz kimi oxşar şəkildə fəaliyyət göstərir. Buna görə də, ardıcıl balans ADC əməliyyat izah etmək üçün, başlayanlar üçün əməliyyat prinsipi barmaqlarını sözün baxılacaq. dichotomy fenomen əsasında bu cihazlar. Başqa sözlə, serial müqayisə maksimum dəyəri müəyyən bir hissəsi ilə də dəyər həyata keçirilir. dəyərlər ½, 1/8, 1/16 və s bilər. Buna görə də, analog-to-digital converter N tekrarlamalar (ardıcıl addımlar) üçün prosesi edə bilərsiniz. N bit ADC bərabərdir Orada (əvvəllər yuxarıda düsturlar baxmaq). xüsusilə əhəmiyyətli performans texnika Belə ki, biz vaxtında böyük mənfəət var. xeyli sürəti baxmayaraq, bu cihazlar da aşağı statik səhv ilə xarakterizə olunur.

Analog-to-digital pulsuz balans (delta-sigma) ilə çeviriciləri

Bu əməliyyat prinsipi üçün ən görə deyil cihaz ən maraqlı növüdür. Bu giriş gərginliklər yığılmış inteqratoru ki, müqayisə ki, ibarətdir. mənfi və ya müsbət polarite (əvvəlki əməliyyat nəticəsində asılıdır) ilə daxil paxlalı var. Belə ki, biz belə bir analog-to-digital converter sadə izleme sistemi demək olar ki. Amma bu müqayisə üçün yalnız bir nümunəsidir, belə ki, başa düşmək olar nə delta-sigma ADC. əməliyyat sistemi prinsipi, lakin analog-to-digital converter səmərəli fəaliyyəti üçün kifayət deyil. Sonunda nəticəsində bir digital aşağı-pass filter keçir olanları və adet sıfır sonsuz axın edir. Onlar müəyyən qədər ardıcıllıqla təşkil edir. birinci və ikinci sifariş ADC çeviriciləri fərqləndirir.

analog-to-digital converter inteqrasiyası

Bu maddənin bir hissəsi kimi nəzərdən keçiriləcək sonuncu, xüsusi haldır. Sonra, biz bu cihazların əməliyyat təsvir, lakin ümumi səviyyədə olacaq. Bu ADC analog-to-digital push-pull inteqrasiya ilə converter edir. belə bir cihaz cavab ola bilər bir digital multimeter. yüksək dəqiqliyi təmin edir və eyni zamanda yaxşı müdaxilə yatırmaq çünki bu, təəccüblü deyil.

İndi əməliyyat onun prinsipi diqqət edək. Bu giriş capacitor sabit dəfə hesablanır ki, yatır. Adətən, bu müddəti səlahiyyətləri cihaz (50 Hz və ya 60 Hz) şəbəkə tezlik biridir. Bu da çox ola bilər. Belə ki, yüksək tezlikli səs yatırıldı olunur. Eyni zamanda nəticə düzgünlüyünü elektrik təsiri qeyri-sabit gərginlikli enerji mənbəyi səviyyəli.

pulsuz vaxt analoq converter başa zaman, capacitor xüsusi sabit sürətlə yerinə başlayır. Daxili counter cihaz bu proses zamanı yaradılan saat paxlalı sayı sayar. performance böyük vaxt intervalı Belə ki, artıq.

ADC twostroke inteqrasiya yüksək dəqiqliyi və var qətnamə. Buna görə, eləcə də nisbətən sadə strukturu tikintisi, onlar bir chip kimi icra olunur. iş belə bir prinsipi əsas günah - şəbəkə asılı olaraq. onun imkanları tezliyi enerji təchizatı dövrünün müddəti bağlayır unutmayın.

Burada necə ADC ikiqat inteqrasiya var. cihazın əməliyyat prinsipi kifayət qədər mürəkkəb olsa da, lakin o, keyfiyyət göstəriciləri təmin edir. Bəzi hallarda, bu sadəcə əvəzedilməzdir.

zəruri prinsipi ilə APC bizi seçirlər

Deyək ki, biz müəyyən bir məsələ ilə qarşı-qarşıyayıq. bu, bizim ehtiyaclarını bütün cavab bilər ki, hansı cihaz seçmək? Birincisi, qətnamə və dəqiqliyi haqqında danışmaq edək. praktikada ikinci bir çox zəif asılı olmasına baxmayaraq, çox tez-tez, səhv edir. 12-bit analog-to-digital converter 8-bit az dəqiq ola bilər ki, unutmayın. Bu halda, qətnamə - ölçülən siqnal daxil sıra təsis edilə bilər seqmentləri miqdarı bir tədbirdir. Belə ki, 8-bit ADC 2 ⁸ = 256 belə ədəd var.

Dəqiqlik - bir giriş gərginlik olmalıdır ideal dəyərlər olan sapma əldə ümumi dönüşüm nəticəsidir. Bu ilk parametr ADC var potensialını xarakterizə edir və ikinci biz praktikada nə göstərir. Buna görə də, biz addım ola bilər və yüksək dəqiqliyi görə tələblərinə cavab (məsələn, birbaşa analog-to-digital çeviriciləri) daha sadə növü.

fiziki parametrləri hesablamaq və qarşılıqlı bir riyazi formula tikintisi başlayacaq üçün lazım nə bir fikir var. müxtəlif komponentləri və cihaz tikintisi prinsipləri istifadə edərkən onlar öz fəaliyyəti haqqında müxtəlif təsir edəcək, çünki mühüm onlar statik və dinamik səhvlər var. Daha ətraflı məlumat hər bir konkret cihaz istehsalçısı tərəfindən təklif texniki sənədlərin bilər.

misal

nin ADC SC9711 baxaq. Bu cihazın əməliyyat prinsipi çünki onun ölçüsü və gücü mürəkkəbdir. Sonuncuların danışan, onlar həqiqətən müxtəlifdir ki, qeyd etmək lazımdır. Belə ki, məsələn, mümkün əməliyyat tezlik 10 MHz 10 Hz arasında dəyişir. Başqa sözlə, bu, saniyədə 10 milyon nümunələri edə bilərsiniz! Və cihaz özü möhkəm bir şey deyil, və strukturu modul tikinti var. Amma adətən siqnalları bir çox işləmək lazımdır kompleks applications istifadə olunur.

nəticə

Gördüyünüz kimi, ADCs mahiyyət əməliyyat müxtəlif prinsipləri var. Bu, bizə gələn ehtiyaclarını ödəmək və beləliklə mövcud resursların ağlabatan istifadə etməyə imkan verəcək cihaz seçin imkan verir.