ما هو ADC؟

ما هو ADC؟

تعريف المحول من аналог إلى رقمي

محول الأناлог إلى الرقمي (ADC) هو جهاز يحول الإشارة التناظرية المستمرة إلى إشارة رقمية متقطعة. 

 عملية ADC

• الأخذ العينات والحفظ

• الكمية والتشفير

الأخذ العينات والحفظ

في عملية الأخذ العينات والحفظ (S/H)، يتم أخذ عينات من الإشارة المستمرة وحفظها ثابتة لفترة قصيرة. هذا يزيل التغيرات في الإشارة الواردة التي قد تؤثر على دقة التحويل. يجب أن يكون معدل الأخذ العينات الأدنى ضعفًا على الأقل من التردد الأقصى للإشارة الواردة.

الكمية والتشفير

لفهم الكمية، يمكننا أولاً استعراض المصطلح الدقة المستخدم في ADC. إنها أصغر تغير في الإشارة التناظرية سيؤدي إلى تغير في الإخراج الرقمي. وهذا يمثل خطأ التكميم.

V → نطاق الجهد المرجعي

2N → عدد الحالات

N → عدد البتات في الإخراج الرقمي

الكمية هي عملية تقسيم الإشارة المرجعية إلى عدة مستويات متقطعة أو كميات، ثم مطابقة الإشارة الواردة للمستوى الصحيح.

التشفير يقوم بتخصيص رمز رقمي فريد لكل مستوى متقطع (كم) من الإشارة الواردة. يتم توضيح عملية الكمية والتشفير في الجدول أدناه.

من الجدول أعلاه يمكننا ملاحظة أن قيمة رقمية واحدة فقط تستخدم لتمثيل مجموعة كاملة من الجهد في فترة زمنية. وبالتالي، سيحدث خطأ ويسمى بخطأ التكميم. هذا هو الضوضاء الناجمة عن عملية التكميم. هنا، الخطأ الأقصى للتكميم هو

تحسين دقة ADC

لتحسين دقة ADC، يتم استخدام طريقتين شائعتين: زيادة الدقة وزيادة معدل الأخذ العينات. هذا موضح في الشكل أدناه (الشكل 3).

أنواع وأستخدامات ADCs

محول التقريب المتتابع (Successive Approximation ADC): هذا المحول يقارن الإشارة الواردة مع خرج محول DAC الداخلي في كل خطوة متتابعة. وهو النوع الأكثر تكلفة.

محول الميل المزدوج (Dual Slope ADC): له دقة عالية ولكن بطيء جداً في التشغيل.

محول الأنابيب (Pipeline ADC): هو نفسه مثل محول Flash ADC ذو الخطوتين.

محول Delta-Sigma (Delta-Sigma ADC): له دقة عالية ولكن بطيء بسبب الزيادة في القياس.

محول Flash (Flash ADC): هو أسرع ADC ولكنه باهظ الثمن.

آخرى: الميل المتدرج، الجهد إلى التردد، الكاباسيتور المتبديل، التتبع، موازنة الشحن، والحلقة المفرغة.

تطبيقات ADC

• يُستخدم مع المتحول.

• يُستخدم في الكمبيوتر لتحويل الإشارة التناظرية إلى إشارة رقمية.

• يُستخدم في الهواتف المحمولة.

• يُستخدم في المتحكمات الدقيقة.

• يُستخدم في معالجة الإشارات الرقمية.

• يُستخدم في معايرة الإشارة الرقمية.

• يُستخدم في الأجهزة العلمية.

• يُستخدم في تقنية إعادة إنتاج الموسيقى وغيرها.