Mikä on ADC?

Mikä on ADC?

Analogidigitoijan määritelmä

Analogidigitoija (ADC) on laite, joka muuttaa jatkuvan analogisen signaalin diskreetiksi digitaaliseksi signaaliksi. 

 ADC-prosessi

• Näytteenotto ja pidättäminen

• Kvantitointi ja koodaus

Näytteenotto ja pidättäminen

Näytteenotossa ja pidättämisessä (S/H) jatkuva signaali näytetään ja pidetään vakiona lyhyellä ajalla. Tämä poistaa syötesignaalissa olevat vaihtelut, jotka voivat vaikuttaa muunnoksen tarkkuuteen. Vähimmäisnäytteenottotaajuuden on oltava kaksinkertainen syötesignaalin maksimitaajuuteen nähden.

Kvantitointi ja koodaus

Kvantitoinnin ymmärtämiseksi voimme ensin käydä läpi termi Resoluutio, jota käytetään ADC:ssä. Se on pienin analogisen signaalin vaihtelu, joka johtaa digitaalisen tuloksen muuttumiseen. Tämä edustaa kvantitointivirhettä.

V → Viitejännitealue

2N → Tilojen määrä

N → Bittien määrä digitaalisessa tuloksessa

Kvantitointi on prosessi, jossa viitesignaalia jaetaan useisiin diskreetteihin tasoihin eli kvanteihin, ja sitten syötesignaali yhdistetään oikeaan tasoon.

Koodaus määrittelee yksilöllisen digitaalisen koodin jokaiselle syötesignaalin diskreetille tasolle (kvantille). Kvantitoinnin ja koodauksen prosessi on esitetty alla olevassa taulukossa.

Yllä olevasta taulukosta voidaan huomata, että vain yksi digitaalinen arvo käytetään koko jännitevälin kuvailuun. Näin syntyy virhe, jota kutsutaan kvantitointivirheeksi. Tämä on melu, joka aiheutuu kvantitoinnin prosessista. Tässä suurin kvantitointivirhe on

ADC:n tarkkuuden parantaminen

ADC:n tarkkuuden parantamiseksi käytetään yleisesti kahta menetelmää: resoluution lisäämistä ja näytteenottotaajuuden lisäämistä. Tämä on näkyvissä alla olevassa kuviossa (kuvio 3).

ADC:n tyypit ja sovellukset

Peräkkäinen approksimaatio-ADC: Tämä muunnin vertaa syötesignaalia sisäisen DAC:n tulokseen jokaisessa peräkkäisessä vaiheessa. Se on kallein tyyppi.

Kaksisuuntainen ADC: Sillä on korkea tarkkuus, mutta toiminta on hyvin hidasta.

Puhdas ADC: Se on sama kuin kaksivaiheinen Flash-ADC.

Delta-sigma-ADC: Sillä on korkea resoluutio, mutta se on hidasta ylivästauksen vuoksi.

Flash-ADC: Se on nopein ADC, mutta hyvin kallista.

Muut: Portaatrampi, jännite-taajuus, kytketty kapasitanssi, seuraus, varauskertaus ja resolver.

ADC:n sovellukset

• Käytetään yhdessä sensorin kanssa.

• Käytetään tietokoneissa analogisen signaalin muuntamiseen digitaaliseksi signaaliksi.

• Käytetään matkapuhelimiin.

• Käytetään mikrokontrolloihin.

• Käytetään digitaaliseen signaalinkäsittelyyn.

• Käytetään digitaalisiin tallennusosiloskooppeihin.

• Käytetään tieteellisiin laitteisiin.

• Käytetään musiikin tuotantoteknologiaan jne.