Što je ADC?
Što je ADC?
Definicija analognog-digitalnog pretvarača
Analogni-digitalni pretvarač (ADC) je uređaj koji kontinuirani analogni signal mijenja u diskretni digitalni signal.
Proces ADC-a
Uzorkovanje i zadržavanje
Kvantizacija i kodiranje
Uzorkovanje i zadržavanje
Pri uzorkovanju i zadržavanju (S/H), kontinuirani signal se uzorkuje i zadržava stabilan na kratko vrijeme. Ovo uklanja varijacije u ulaznom signalu koje bi mogle utjecati na točnost pretvorbe. Minimalna stopa uzorkovanja mora biti dvostruko veća od maksimalne frekvencije ulaznog signala.
Kvantizacija i kodiranje
Za razumijevanje kvantizacije, možemo prvo proći kroz termin Rezolucija korišten u ADC-u. To je najmanja varijacija analognog signala koja će rezultirati varijacijom u digitalnom izlazu. Ovo zapravo predstavlja grešku kvantizacije.
V → Raspon referentne napon
2N → Broj stanja
N → Broj bitova u digitalnom izlazu
Kvantizacija je postupak podjele referentnog signala na nekoliko diskretnih razina ili kvanta, a zatim uparivanje ulaznog signala s točnom razinom.
Kodiranje dodjeljuje jedinstveni digitalni kod svakoj diskretnoj razini (kvantu) ulaznog signala. Proces kvantizacije i kodiranja prikazan je u tablici ispod.
Iz gornje tablice možemo primijetiti da se samo jedna digitalna vrijednost koristi za predstavljanje cijelog raspona napona u intervalu. Stoga će doći do greške, a ta se greška naziva greškom kvantizacije. To je šum uveden procesom kvantizacije. Ovdje je maksimalna greška kvantizacije
Poboljšanje točnosti ADC-a
Za poboljšanje točnosti ADC-a, često se koriste dva metoda: povećanje rezolucije i povećanje stope uzorkovanja. To je prikazano na sljedećem dijagramu (slika 3).
Tipovi i primjene ADC-a
ADC uzastopnog približavanja: Ovaj pretvarač uspoređuje ulazni signal s izlazom unutarnjeg DAC-a u svakom sljedećem koraku. To je najskuplji tip.
Dvostrukog nagiba ADC: Ima visoku točnost, ali je vrlo spor u radu.
Pipeline ADC: Isti je kao dvostepeni Flash ADC.
Delta-Sigma ADC: Ima visoku rezoluciju, ali je spori zbog preuzorkovanja.
Flash ADC: Najbrži ADC, ali vrlo skup.
Ostali: Stepenicasta rampa, napon-na-frekvencija, kapacitivno preključivanje, praćenje, balansiranje nabojki i resolver.
Primjena ADC-a
Koristi se zajedno s transduktorom.
Koristi se u računalima za pretvaranje analognog signala u digitalni signal.
Koristi se u mobilnim telefonima.
Koristi se u mikrokontrolerima.
Koristi se u obradi digitalnih signala.
Koristi se u digitalnim osciloskopima sa memorijom.
Koristi se u znanstvenim instrumentima.
Koristi se u tehnologiji reprodukcije glazbe itd.
