Kas yra analoginis į skaitmeninį keitiklį ir jo veikimas

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Beveik kiekvienas išmatuojamas aplinkos parametras yra analogiškos formos, pavyzdžiui, temperatūra, garsas, slėgis, šviesa ir kt. Apsvarstykite temperatūrą stebėjimo sistema kur skaitmeninių kompiuterių ir procesorių pagalba neįmanoma gauti, analizuoti ir apdoroti temperatūros duomenų iš jutiklių. Todėl šiai sistemai reikalingas tarpinis įtaisas, skirtas konvertuoti analoginius temperatūros duomenis į skaitmeninius duomenis, kad būtų galima bendrauti su skaitmeniniais procesoriais, tokiais kaip mikrovaldikliai ir mikroprocesoriai. Analoginis į skaitmeninį keitiklį (ADC) yra elektroninė integruota grandinė, naudojama konvertuoti analoginius signalus, tokius kaip įtampa, į skaitmeninę ar dvejetainę formą, susidedančią iš 1s ir 0s. Dauguma ADC ima įtampą nuo 0 iki 10 V, nuo -5 V iki + 5 V ir pan., Ir atitinkamai sukuria skaitmeninę išvestį kaip tam tikrą dvejetainį skaičių.

Kas yra analoginis į skaitmeninį keitiklį?

Keitiklis, naudojamas pakeisti analoginį signalą į skaitmeninį, yra žinomas kaip analoginis į skaitmeninį keitiklį arba ADC keitiklį. Šis keitiklis yra vienos rūšies integrinis grandynas arba IC, kuris signalą tiesiogiai iš nepertraukiamos formos paverčia diskrečiąja. Šis keitiklis gali būti išreikštas A / D, ADC, A – D. Atvirkštinė DAC funkcija yra ne kas kita, o ADC. Analoginio ir skaitmeninio keitiklio simbolis parodytas žemiau.




Analoginio signalo pavertimas skaitmeniniu gali būti atliekamas keliais būdais. Rinkoje yra įvairių tipų ADC lustų iš skirtingų gamintojų, tokių kaip ADC08xx serija. Taigi, atskirus komponentus galima sukurti paprastą ADC.

Pagrindinės ADC savybės yra imties dažnis ir bitų skiriamoji geba.



  • ADC imties dažnis yra ne kas kita, kaip tai, kaip greitai ADC gali konvertuoti signalą iš analoginio į skaitmeninį.
  • Bitų skiriamoji geba yra ne kas kita, o kiek tikslumo analoginis skaitmeninis keitiklis gali konvertuoti signalą iš analoginio į skaitmeninį.
Analoginis į skaitmeninį keitiklį

Analoginis į skaitmeninį keitiklį

Vienas iš pagrindinių ADC keitiklio privalumų yra didelis duomenų surinkimo greitis net ir esant daugybinėms įvestims. Išradus įvairiausią ADC integruoti grandynai (IC), duomenų surinkimas iš įvairių jutiklių tampa tikslesnis ir greitesnis. Dinamiškos didelio našumo ADC charakteristikos yra patobulintas matavimo pakartojamumas, mažas energijos suvartojimas, tikslus pralaidumas, didelis tiesiškumas, puikus signalo ir triukšmo santykis (SNR) ir pan.

Įvairios ADC programos yra matavimo ir valdymo sistemos, pramoniniai prietaisai, ryšių sistemos ir visos kitos jutiminės sistemos. ADC klasifikavimas pagal tokius veiksnius kaip našumas, bitų perdavimo sparta, galia, kaina ir kt.


ADC blokinė schema

Žemiau parodyta blokinė ADC schema, kurioje yra pavyzdys, palaikymas, kiekybinis nustatymas ir koduotojas. ADC procesą galima atlikti taip, kaip nurodyta toliau.

Pirma, analoginis signalas perduodamas pirmajam blokui, būtent mėginiui, kur tik jį galima atrinkti tiksliai imant dažnį. Mėginio amplitudės vertę, panašią į analoginę, galima išlaikyti, taip pat laikyti antrame bloke, pvz., „Hold“. Sulaikytą imtį galima kiekybiškai suskaičiuoti į diskrečiąją vertę per trečiąjį bloką. Galiausiai paskutinis blokas kaip koduotojas pakeičia diskretiąją amplitudę į dvejetainį skaičių.

ADC atveju signalo pavertimą iš analoginio į skaitmeninį galima paaiškinti aukščiau pateiktoje blokinėje diagramoje.

Pavyzdys

Pavyzdiniame bloke analoginį signalą galima atrinkti tiksliu laiko intervalu. Mėginiai naudojami nenutrūkstamos amplitudės ir turi tikrąją vertę, tačiau laiko atžvilgiu jie yra diskretiški. Konvertuojant signalą, mėginių ėmimo dažnis vaidina esminį vaidmenį. Taigi jį galima išlaikyti tiksliu greičiu. Remiantis sistemos reikalavimais, galima nustatyti atrankos dažnį.

Laikykis

ADC sistemoje HOLD yra antrasis blokas ir jis neturi jokios funkcijos, nes jis tiesiog palaiko mėginio amplitudę, kol bus paimtas kitas mėginys. Taigi sulaikymo vertė nesikeičia iki kito pavyzdžio.

Kiekis

ADC, tai yra trečiasis blokas, kuris daugiausia naudojamas kvantavimui. Pagrindinė to funkcija yra konvertuoti amplitudę iš nuolatinės (analoginės) į diskretišką. Nenutrūkstamos amplitudės sulaikymo bloke vertė juda per visą kvantavimo bloką, kad amplitudėje virstų diskrečia. Dabar signalas bus skaitmeninis, nes jame yra diskretiška amplitudė ir laikas.

Koduotojas

Paskutinis ADC blokas yra koduotojas, kuris paverčia signalą iš skaitmeninės formos į dvejetainę. Mes žinome, kad skaitmeninis prietaisas veikia naudojant dvejetainius signalus. Taigi koduotojo pagalba reikia pakeisti signalą iš skaitmeninio į dvejetainį. Taigi tai yra visas būdas pakeisti analoginį signalą į skaitmeninį naudojant ADC. Visą konversiją užtrunkantį laiką galima nustatyti per mikrosekundę.

Analoginis į skaitmeninį konversijos procesas

Yra daugybė būdų, kaip konvertuoti analoginius signalus į skaitmeninius. Šie keitikliai randa daugiau programų kaip tarpinis įrenginys, skirtas konvertuoti signalus iš analoginės į skaitmeninę formą, rodyti išvestį LCD per mikrovaldiklį. A / D keitiklio tikslas yra nustatyti išėjimo signalo žodį, atitinkantį analoginį signalą. Dabar pamatysime 0804 ADC. Tai 8 bitų keitiklis su 5 V maitinimo šaltiniu. Tai gali būti tik vienas analoginis signalas.

Analoginis - skaitmeninis signalo keitiklis

Analoginis - skaitmeninis signalo keitiklis

Skaitmeninė išvestis svyruoja nuo 0 iki 255. ADC veikimui reikalingas laikrodis. Laikas, kurį reikia paversti analogu į skaitmeninę vertę, priklauso nuo laikrodžio šaltinio. Išorinį laikrodį galima duoti CLK IN kaiščiui Nr. 4. Vidiniam laikrodžiui naudoti tarp laikrodžio IN ir laikrodžio R kaiščių yra prijungta tinkama RC grandinė. Pin2 yra įvesties kaištis - nuo aukšto iki mažo impulso duomenys iš vidaus registro perkelia duomenis į išvesties kaiščius. „Pin3“ yra „Write“ - iš išorinio laikrodžio gaunamas žemas arba aukštas impulsas. Nuo 11 iki 18 yra duomenų kaiščiai iš MSB į LSB.

Analoginis - skaitmeninis keitiklis ima analoginį signalą ant kiekvieno krintančio ar kylančio pavyzdžio laikrodžio krašto. Kiekviename cikle ADC gauna analoginį signalą, jį išmatuoja ir paverčia skaitmenine verte. ADC konvertuoja išvesties duomenis į skaitmeninių reikšmių seriją, tiksliai tiksliai suderindamas signalą.

ADC sistemoje du veiksniai lemia skaitmeninės vertės, fiksuojančios originalų analoginį signalą, tikslumą. Tai yra kiekybinis lygis arba bitų dažnis ir atrankos dažnis. Žemiau pateiktame paveikslėlyje pavaizduota, kaip vyksta analoginis į skaitmeninį keitimą. Bitų dažnis nusprendžia skaitmeninės išvesties skiriamąją gebą, o toliau pateiktame paveiksle galite pastebėti, kur 3 bitų ADC naudojamas analoginiam signalui konvertuoti.

Analoginis į skaitmeninį konversijos procesas

Analoginis į skaitmeninį konversijos procesas

Tarkime, kad vieno volto signalą reikia konvertuoti iš skaitmeninio naudojant 3 bitų ADC, kaip parodyta žemiau. Todėl 1V išėjimui gaminti iš viso yra 2 ^ 3 = 8 skyriai. Rezultatai 1/8 = 0,125 V vadinami minimaliais pokyčių arba kiekybinių rodiklių lygiais, pateiktais kiekvienam padaliniui kaip 000 0 V, 001 0,125 ir panašiai iki 111 1 V. Padidinę duomenų perdavimo spartą, pvz., 6, 8, 12, 14, 16 ir kt., Gausime geresnį signalo tikslumą. Taigi, bitų sparta arba kvantavimas suteikia mažiausią analoginio signalo vertės išėjimo pokytį, atsirandantį pasikeitus skaitmeniniam vaizdavimui.

Tarkime, jei signalas yra apie 0–5 V ir mes naudojome 8 bitų ADC, tada dvejetainis 5 V išėjimas yra 256. O 3 V atveju jis yra 133, kaip parodyta žemiau.

ADC formulė

Yra absoliuti tikimybė neteisingai pateikti įvesties signalą išėjimo pusėje, jei jis imamas kitu dažniu nei norimas. Todėl dar vienas svarbus ADC aspektas yra atrankos dažnis. Nyquisto teoremoje teigiama, kad įgyta signalo rekonstrukcija sukelia iškraipymą, nebent ji yra atrenkama (mažiausiai) dvigubai didesnio signalo dažnio greičiu, kaip galite pastebėti diagramoje. Bet šis dažnis 5–10 kartų viršija maksimalų signalo dažnį praktikoje.

Analoginio ir skaitmeninio keitiklio mėginių ėmimo dažnis

Analoginio ir skaitmeninio keitiklio mėginių ėmimo dažnis

Faktoriai

ADC našumą galima įvertinti pagal jo veikimą, remiantis skirtingais veiksniais. Iš to paaiškinami šie du pagrindiniai veiksniai.

SNR (signalo ir triukšmo santykis)

SNR atspindi vidutinį be triukšmo bitų skaičių konkrečiame pavyzdyje.

Pralaidumas

ADC pralaidumą galima nustatyti įvertinus atrankos dažnį. Analoginį šaltinį galima atrinkti per sekundę, kad būtų gautos diskrečios vertės.

Analoginių ir skaitmeninių keitiklių tipai

ADC yra įvairių tipų ir kai kurių iš analoginio į skaitmeninį tipų keitikliai apima:

  • Dvigubo nuolydžio A / D keitiklis
  • „Flash A / D“ keitiklis
  • Iš eilės Priartinimas A / D keitiklis
  • Pusiau blykstė ADC
  • „Sigma-Delta ADC“
  • Vamzdinis ADC

Dvigubo nuolydžio A / D keitiklis

Šio tipo ADC keitikliuose palyginimo įtampa generuojama naudojant integratoriaus grandinę, kurią sudaro rezistorius, kondensatorius ir operacinis stiprintuvas derinys. Pagal nustatytą „Vref“ vertę šis integratorius sukuria pjūklo bangos formą savo išėjime nuo nulio iki vertės „Vref“. Paleidus integratoriaus bangos formą, skaitiklis pradeda skaičiuoti nuo 0 iki 2 ^ n-1, kur n yra ADC bitų skaičius.

Dvigubo nuolydžio analoginis į skaitmeninį keitiklį

Dvigubo nuolydžio analoginis į skaitmeninį keitiklį

Kai įėjimo įtampa Vin yra lygi bangos formos įtampai, valdymo grandinė užfiksuoja skaitiklio vertę, kuri yra atitinkamos analoginės įvesties vertės skaitmeninė vertė. Šis dvigubo nuolydžio ADC yra palyginti vidutinių sąnaudų ir lėtas greitis.

„Flash A / D“ keitiklis

Šis ADC keitiklio IC dar vadinamas lygiagrečiuoju ADC, kuris pagal savo greitį yra plačiausiai naudojamas efektyvus ADC. Ši analoginio ir skaitmeninio keitiklio blykstė susideda iš daugybės palyginamųjų įrenginių, kuriuose kiekvienas palygina įvesties signalą su unikalia atskaitos įtampa. Kiekviename lygintuve išvestis bus aukšta, kai analoginės įėjimo įtampa viršija etaloninę įtampą. Ši išvestis toliau pateikiama prioritetinis koduotojas dvejetainio kodo generavimui remiantis aukštesnės eilės įvesties veikla, ignoruojant kitus aktyvius įvestis. Šis blykstės tipas yra brangus ir greitas įrenginys.

„Flash A / D“ keitiklis

„Flash A / D“ keitiklis

Nuoseklus artinimo A / D keitiklis

SAR ADC yra moderniausias ADC IC ir daug greitesnis nei dvigubo nuolydžio ir blykstės ADC, nes jis naudoja skaitmeninę logiką, kuri analoginės įėjimo įtampą suartina iki artimiausios vertės. Šią grandinę sudaro lygintuvas, išėjimo skląsčiai, nuoseklus aproksimacijos registras (SAR) ir D / A keitiklis.

Nuoseklus artinimo A / D keitiklis

Nuoseklus artinimo A / D keitiklis

Pradžioje SAR nustatomas iš naujo ir nustatant perėjimą nuo LOW to HIGH nustatomas SAR MSB. Tada ši išvestis suteikiama D / A keitikliui, kuris gamina analoginį MSB atitikmenį, toliau jis lyginamas su analogine įvestimi Vin. Jei palyginamoji išvestis yra ŽEMA, tada MSB išvalys SAR, priešingu atveju, MSB bus nustatytas į kitą padėtį. Šis procesas tęsiasi tol, kol bus išbandyti visi bitai, o po Q0 SAR priverčia lygiagrečias išvesties linijas pateikti galiojančius duomenis.

Pusiau blykstė ADC

Tokio tipo analoginiai ir skaitmeniniai keitikliai dažniausiai veikia apytiksliai jų apribojimų dydžiu per du atskirus blykstės keitiklius, kur kiekvieno keitiklio skiriamoji geba yra pusė pusiau praplovimo įrenginio bitų. Vieno blykstės keitiklio talpa yra ta, kad jis valdo MSB (svarbiausi bitai), o kitas - LSB (mažiausiai reikšmingi bitai).

„Sigma-Delta ADC“

„Sigma Delta ADC“ (ΣΔ) yra gana neseniai sukurtas dizainas. Tai yra labai lėta, palyginti su kitų tipų dizainais, tačiau jie suteikia maksimalią skiriamąją gebą visų rūšių ADC. Taigi, jie yra labai suderinami su aukštos kokybės garso programomis, tačiau paprastai jie nėra naudojami visur, kur reikalingas didelis pralaidumas (pralaidumas).

Vamzdinis ADC

Vamzdiniai ADC taip pat žinomi kaip sub-range kvantoriai, kurie savo koncepcija yra susiję su nuosekliais apytiksliais skaičiavimais, nors ir sudėtingesni. Nors nuoseklūs apytiksliai rodomi kiekviename žingsnyje einant į kitą MSB, šis ADC naudoja šį procesą.

  • Jis naudojamas šiurkščiam konversijai. Po to jis įvertina tą pokytį link įvesties signalo.
  • Šis keitiklis veikia kaip geresnė konversija, leidžiant laikinai konvertuoti su daugybe bitų.
  • Paprastai vamzdynų konstrukcijos siūlo centrinę vietą tarp SAR, taip pat blykstės analoginius į skaitmeninius keitiklius, subalansuodamos jo dydį, greitį ir didelę skiriamąją gebą.

Analoginio ir skaitmeninio keitiklio pavyzdžiai

Analoginio ir skaitmeninio keitiklio pavyzdžiai aptariami toliau.

ADC0808

ADC0808 yra keitiklis, turintis 8 analoginius įėjimus ir 8 skaitmeninius išėjimus. ADC0808 leidžia mums stebėti iki 8 skirtingų daviklių, naudojant tik vieną lustą. Tai pašalina išorinio nulio ir visos skalės koregavimo poreikį.

ADC0808 IC

ADC0808 IC

ADC0808 yra monolitinis CMOS įrenginys, pasižymintis dideliu greičiu, dideliu tikslumu, minimalia priklausomybe nuo temperatūros, puikiu ilgalaikiu tikslumu ir pakartojamumu bei sunaudojančiu minimalią galią. Dėl šių funkcijų šis įrenginys idealiai tinka procesams ir mašinoms valdyti, vartotojams ir automobiliams. ADC0808 kaiščių schema parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje:

funkcijos

Pagrindinės ADC0808 savybės yra šios.

  • Lengva sąsaja su visais mikroprocesoriais
  • Nereikia nulinio ar visos skalės koregavimo
  • 8 kanalų tankintuvas su adreso logika
  • 0–5 V įvesties diapazonas su vienu 5 V maitinimo šaltiniu
  • Išėjimai atitinka TTL įtampos lygio specifikacijas
  • Nešiklio lustų pakuotė su 28 kaiščiais

Specifikacijos

ADC0808 specifikacijose pateikiama ši informacija.

  • Rezoliucija: 8 bitai
  • Bendra nepakoreguota paklaida: ± ½ LSB ir ± 1 LSB
  • Vienas maitinimas: 5 VDC
  • Maža galia: 15 mW
  • Konversijos laikas: 100 μs

Paprastai ADC0808 įvestį, kurią reikia pakeisti į skaitmeninę formą, galima pasirinkti naudojant tris adresų eilutes A, B, C, kurios yra 23, 24 ir 25 kaiščiai. Žingsnio dydis parenkamas priklausomai nuo nustatytos atskaitos vertės. Žingsnio dydis yra analoginės įvesties pokytis, kad ADC išvestis pasikeistų vienetu. ADC0808 veikimui reikalingas išorinis laikrodis, skirtingai nei ADC0804, kuris turi vidinį laikrodį.

Nenutrūkstama 8 bitų skaitmeninė išvestis, atitinkanti momentinę analoginės įvesties vertę. Ekstremaliausias įėjimo įtampos lygis turi būti sumažintas proporcingai + 5 V.

ADC 0808 IC reikalingas paprastai 550 kHz laikrodžio signalas, ADC0808 naudojamas duomenims paversti skaitmenine forma, reikalinga mikrovaldikliui.

ADC0808 taikymas

ADC0808 turi daug programų, čia mes pateikėme keletą ADC programų:

Nuo žemiau esančios grandinės laikrodžio, paleidimo ir EOC kaiščiai yra prijungti prie mikrovaldiklio. Paprastai čia turime 8 įėjimus, operacijai naudojame tik 4 įėjimus.

ADC0808 grandinė

ADC0808 grandinė

  • Naudojamas LM35 temperatūros jutiklis, prijungtas prie pirmųjų 4 analoginio ir skaitmeninio keitiklio IC įėjimų. Jutiklis turi 3 kaiščius, ty VCC, GND ir išvesties kaiščius, kai jutiklis pašildo išėjimo įtampą.
  • Adresų eilutės A, B, C komandoms prijungiamos prie mikrovaldiklio. Šiuo atveju pertraukimas vyksta nuo mažo iki aukšto.
  • Kai pradinis kaištis laikomas aukštai, konversija neprasideda, tačiau kai pradinis kaištis yra žemas, konversija prasidės per 8 laikrodžio laikotarpius.
  • Kai konversija bus baigta, EOC kaištis bus žemas, kad parodytų konversijos pabaigą ir paruoštus duomenis.
  • Tada išvesties įgalinimas (OE) pakeliamas aukštai. Tai įgalina TRI-STATE išvestis, leidžiančią skaityti duomenis.

ADC0804

Mes jau žinome, kad analoginiai-skaitmeniniai (ADC) keitikliai yra plačiausiai naudojami informacijos saugojimo įtaisai, siekiant paversti analoginius signalus skaitmeniniais numeriais, kad mikrovaldiklis galėtų juos lengvai perskaityti. Yra daugybė ADC keitiklių, tokių kaip ADC0801, ADC0802, ADC0803, ADC0804 ir ADC080. Šiame straipsnyje aptarsime keitiklį ADC0804.

ADC0804

ADC0804

ADC0804 yra labai dažnai naudojamas 8 bitų analoginis-skaitmeninis keitiklis. Jis veikia su 0–5 V analoginės įėjimo įtampa. Jis turi vieną analoginį įėjimą ir 8 skaitmeninius išėjimus. Konversijos laikas yra dar vienas pagrindinis veiksnys sprendžiant ADC, ADC0804 konversijos laikas skiriasi priklausomai nuo laikrodžio signalų, taikomų CLK R ir CLK IN kaiščiams, tačiau jis negali būti greitesnis kaip 110 μs.

Kaiščio ADC804 aprašymas

1 kaištis : Tai yra lusto pasirinkimo kaištis ir įjungia ADC, aktyvus žemas

2 kaištis: Tai yra įvesties kaištis nuo didelio iki mažo impulso, kuris po keitimo atneša duomenis iš vidinių registrų į išvesties kaiščius

3 kaištis: Tai yra įvesties kaištis nuo mažo iki didelio pulso, kuris pradedamas konversijai

4 kaištis: Tai yra laikrodžio įvesties kaištis, suteikiantis išorinį laikrodį

5 kaištis: Tai yra išvesties kaištis, kurio konversija bus baigta

6 kaištis: Analoginė neinvertuojanti įvestis

7 kaištis: Analoginė invertuojanti įvestis, ji paprastai įžeminta

8 kaištis: Įžeminimas (0V)

9 kaištis: Tai yra įvesties kaištis, nustato etaloninę įtampą analoginiam įėjimui

10 kaištis: Įžeminimas (0V)

11 kaištis - 18 kaištis: Tai yra 8 bitų skaitmeninio išvesties kaištis

19 kaištis: Naudojamas su „Clock IN“ kaiščiu, kai naudojamas vidinis laikrodžio šaltinis

20 kaištis: Maitinimo įtampa 5V

ADC0804 ypatybės

Pagrindinės ADC0804 savybės yra šios.

  • 0–5 V analoginės įėjimo įtampos diapazonas su vienu 5 V maitinimu
  • Suderinamas su mikrovaldikliais, prieigos laikas yra 135 ns
  • Lengva sąsaja su visais mikroprocesoriais
  • Loginiai įėjimai ir išėjimai atitinka tiek MOS, tiek TTL įtampos lygio specifikacijas
  • Veikia su 2,5 V (LM336) įtampos atskaita
  • Lusto laikrodžio generatorius
  • Nulinio koregavimo nereikia
  • 0,3 [Prime] standartinio pločio 20 kontaktų DIP paketas
  • Veikia santykiu metriniu būdu arba su 5 VDC, 2,5 VDC arba analoginio diapazono reguliuojama įtampa
  • Diferencinės analoginės įtampos įėjimai

Tai 8 bitų keitiklis su 5 V maitinimo šaltiniu. Tai gali būti tik vienas analoginis signalas. Skaitmeninė išvestis svyruoja nuo 0 iki 255. ADC veikimui reikalingas laikrodis. Laikas, kurį reikia paversti analogu į skaitmeninę vertę, priklauso nuo laikrodžio šaltinio. Išorinį laikrodį galima suteikti CLK IN. Pin2 yra įvesties kaištis - nuo aukšto iki mažo impulso duomenys iš vidaus registro perkelia duomenis į išvesties kaiščius. „Pin3“ yra „Write“ - iš išorinio laikrodžio gaunamas žemas arba aukštas impulsas.

Taikymas

Iš paprastos grandinės ADC 1 kaištis yra prijungtas prie GND, kai kaištis 4 yra prijungtas prie GND per ADC kondensatoriaus kaiščius 2, 3 ir 5 yra prijungtas prie 13, 14 ir 15 mikrovaldiklio kaiščių. 8 ir 10 kaiščiai yra sutrumpinti ir prijungti prie GND, 19 ADC kaiščių yra prie 4-ojo kaiščio per rezistorių 10k. 11–18 ADC kaiščiai yra prijungti prie 1–8 mikrovaldiklio kaiščių, priklausančių 1 prievadui.

ADC0804 grandinė

ADC0804 grandinė

Kai logika yra aukšta CS ir RD, įvestis buvo kontroliuojama per 8 bitų poslinkio registrą, užbaigiant specifinio sugerties greičio (SAR) paiešką, kitam laikrodžio impulsui skaitmeninis žodis perkeliamas į trijų būsenų išėjimą. Nutraukimo išvestis yra apversta, kad būtų suteikta INTR išvestis, kuri yra didelė konversijos metu ir maža, kai konversija bus baigta. Kai tiek CS, tiek RD yra žemas, išvestis į DB0 pervedama per DB7 išvestis ir pertraukimas nustatomas iš naujo. Kai CS arba RD įėjimai grįžta į aukštą būseną, DB0 per DB7 išėjimai išjungiami (grąžinami į didelės varžos būseną). Taigi, atsižvelgiant į logiką, įtampa, svyruojanti nuo 0 iki 5 V, transformuojama į skaitmeninę 8 bitų skiriamosios gebos vertę, tiekiama kaip įvestis į mikrovaldiklio prievadą 1.

ADC0804 naudoti komponentų projektai
ADC0808 naudoti komponentų projektai

ADC testavimas

Testuojant analoginį ir skaitmeninį keitiklį, pirmiausia reikia analoginio įvesties šaltinio, taip pat aparatūros valdymo signalams perduoti ir skaitmeniniams duomenims fiksuoti. Kai kurioms ADC rūšims reikia tikslaus atskaitos signalo šaltinio. ADC galima išbandyti naudojant šiuos pagrindinius parametrus

  • DC poslinkio klaida
  • Galios išsklaidymas
  • DC padidėjimo klaida
  • Blogas laisvas dinaminis diapazonas
  • SNR (signalo ir triukšmo santykis)
  • INL arba integralus netiesiškumas
  • DNL arba diferencialinis netiesiškumas
  • THD arba visiškas harmoninis iškraipymas

ADC arba analoginių-skaitmeninių keitiklių bandymai daugiausia atliekami dėl kelių priežasčių. Be priežasties, IEEE prietaisų ir matavimų visuomenės, bangos formos generavimo ir analizės komitetas buvo parengęs IEEE terminologijos ADC standartą ir bandymo metodus. Yra skirtingos bendros bandymo sąrankos, kurios apima sinusinę bangą, savavališką bangos formą, žingsnio bangos formą ir grįžtamojo ryšio liniją. Norint nustatyti stabilų analoginių ir skaitmeninių keitiklių veikimą, naudojami skirtingi metodai, pavyzdžiui, servo, rampos, kintamosios srovės histogramos, trikampio histogramos ir fizinės technikos. Viena technika, naudojama dinaminiams bandymams, yra sinuso bangos testas.

Analoginio į skaitmeninį keitiklį programos

ADC programos apima šias.

  • Šiuo metu skaitmeninių prietaisų naudojimas auga. Šie prietaisai veikia pagal skaitmeninį signalą. Analoginis į skaitmeninį keitiklį vaidina pagrindinį vaidmenį tokiuose įrenginiuose, kurie konvertuoja signalą iš analoginio į skaitmeninį. Analoginių ir skaitmeninių keitiklių taikymas yra beribis, kuris aptariamas toliau.
  • AC (oro kondicionierius) yra temperatūros jutikliai, palaikantys temperatūrą patalpoje. Taigi šią temperatūros konversiją galima atlikti iš analoginės į skaitmeninę naudojant ADC.
  • Jis taip pat naudojamas skaitmeniniame osciloskope signalui iš analoginio į skaitmeninį paversti ekranu.
  • ADC naudojamas konvertuoti analoginį balso signalą į skaitmeninį mobiliuosiuose telefonuose, nes mobilieji telefonai naudoja skaitmeninius balso signalus, tačiau iš tikrųjų balso signalas yra analoginis. Taigi ADC naudojamas signalui konvertuoti prieš siunčiant signalą mobiliojo telefono siųstuvo link.
  • ADC naudojamas medicinos prietaisuose, tokiuose kaip MRT ir rentgeno spinduliai, kad vaizdai būtų konvertuojami iš analoginių į skaitmeninius prieš juos keičiant.
  • Mobiliajame telefone esanti kamera daugiausia naudojama vaizdams ir vaizdo įrašams fiksuoti. Jie saugomi skaitmeniniame įrenginyje, todėl naudojant ADC jie konvertuojami į skaitmeninę formą.
  • Kasetės muzika taip pat gali būti pakeista į skaitmeninę, pavyzdžiui, CDS, o nykščio diskai naudoja ADC.
  • Šiuo metu ADC naudojamas kiekviename įrenginyje, nes beveik visi rinkoje esantys prietaisai yra skaitmeninės versijos. Taigi šiuose įrenginiuose naudojama ADC.

Taigi, apie tai analoginio į skaitmeninį keitiklį apžvalga arba ADC keitiklis ir jo tipai. Kad būtų lengviau suprasti, šiame straipsnyje aptariami tik keli ADC keitikliai. Tikimės, kad šis apstatytas turinys yra informatyvesnis skaitytojams. Jei turite daugiau klausimų, abejonių ir techninės pagalbos šia tema, galite komentuoti toliau.

Nuotraukų kreditai: