Mi az ADC?

Mi az ADC?

Analog-digitális átalakító definíció

Az Analog-Digitális Átalakító (ADC) olyan eszköz, amely egy folyamatos analóg jelet diszkrét digitális jellé alakít át. 

 ADC folyamat

• Mintavétel és tartás

• Kvantálás és kódolás

Mintavétel és tartás

A mintavétel és tartás (S/H) során a folyamatos jel rövid ideig tartós állapotba kerül. Ez eltávolítja a bemeneti jelben lévő ingadozásokat, amelyek befolyásolhatják a konverziós pontosságot. A minimális mintavételi sebességnek kétszerese kell legyen a bemeneti jel maximális frekvenciájának.

Kvantálás és kódolás

A kvantálás megértéséhez először átnézhetjük az ADC-ben használt felbontás fogalmát. Ez a legkisebb analóg jel-ingadozás, ami változtatást okoz a digitális kimenetben. Ez valójában a kvantálási hibát reprezentálja.

V → Referenciafeszültség tartomány

2N → Állapotok száma

N → Bitok száma a digitális kimenetben

A kvantálás a referenciajel több diszkrét szintre, vagy kvanta, osztása, majd a bemeneti jel hozzárendelése a megfelelő szintre.

A kódolás egyedi digitális kódot rendel minden diszkrét szint (kvantum) bemeneti jelehez. A kvantálás és kódolás folyamata a lentebb található táblázatban látható.

A fenti táblázatból megállapítható, hogy csak egy digitális érték használható a teljes feszültség-tartomány reprezentálására egy intervallumban. Így hiba keletkezik, amit kvantálási hibának nevezünk. Ez a zaj, amit a kvantálás folyamata bevezet. Itt a maximális kvantálási hiba:

ADC pontosság javítása

Az ADC pontosságának javításához két módszert gyakran alkalmaznak: a felbontás növelése és a mintavételi sebesség növelése. Ezt a következő ábrán látjuk (ábra 3).

ADC típusai és alkalmazásai

Soros approximációs ADC: Ez a konverter minden lépésben összehasonlítja a bemeneti jelet egy belső DAC kimenetével. Ez a legdrágább típus.

Dupla lejtő ADC: Magas pontossággal, de nagyon lassú működési sebességgel rendelkezik.

Folyamatos ADC: Ugyanaz, mint a kétlépéses Flash ADC.

Delta-Sigma ADC: Magas felbontással, de lassú működési sebességgel rendelkezik a túlmintavétel miatt.

Flash ADC: Ez a leggyorsabb ADC, de nagyon drága.

Egyéb: Lépcsős emelkedő, feszültség-frekvencia, kapcsolt kondenzátor, követés, töltéstartályozás, és resolver.

ADC alkalmazásai

• Együtt használható a transzducserrel.

• Számítógépekben használható az analóg jel digitális jelre alakítására.

• Mobiltelefonokban használható.

• Mikrokontrollerben használható.

• Digitális jel-előfeldolgozásban használható.

• Digitális tároló oscilloszkopokban használható.

• Tudományos eszközökben használható.

• Zene-reprodukciós technológiákban stb. használható.