Kas ir ADC?

Kas ir ADC?

Analogā signāla pārveidošanas definīcija uz digitālo

Analogā signāla pārveidotājs (ADC) ir ierīce, kas maina nepārtrauktu analogo signālu par diskretu digitālo signālu. 

 ADC Process

• Izvēlne un uzturēšana

• Kvantizācija un kodēšana

Izvēlne un uzturēšana

Izvēlnes un uzturēšanas (S/H) procesā nepārtrauktais signāls tiek izvēlēts un uzturēts nestabilā stāvoklī īsu laikposmā. Tas noņem atšķirības ieejas signālā, kas varētu ietekmēt pārveidošanas precizitāti. Minimālajai izvēlnes frekvencei jābūt divreiz lielākai nekā ieejas signāla maksimālajai frekvencei.

Kvantizācija un kodēšana

Lai labāk saprastu kvantizāciju, mēs vispirms varētu apskatīt terminu "Rezolūcija", ko izmanto ADC. Tā ir mazākā analoga signāla atšķirība, kas rezultē digitālā izvades atšķirībā. Tas patiesībā atspoguļo kvantizācijas kļūdu.

V → Atsauces sprieguma diapazons

2N → Stāvokļu skaits

N → Bitu skaits digitālajā izvadē

Kvantizācija ir process, kurā atsauces signāls tiek sadalīts vairākos diskretos līmeņos vai kvantu, un tad ieejas signāls tiek pielāgots pareizajam līmenim.

Kodēšana piešķir unikālu digitālo kodu katram diskretajam ieejas signāla līmeņam (kvanta). Kvantizācijas un kodēšanas process ir parādīts tabulā zemāk.

No augstāk minētās tabulas mēs varam novērot, ka tikai viens digitāls vērtība tiek izmantota, lai pārstāvētu veselu sprieguma diapazonu intervālā. Tātad, notiks kļūda, ko sauc par kvantizācijas kļūdu. Šī ir troksnis, ko ievada kvantizācijas process. Šeit maksimālā kvantizācijas kļūda ir

ADC Precizitātes uzlabošana

Lai uzlabotu ADC precizitāti, bieži tiek izmantoti divi metodes: rezolūcijas palielināšana un izvēlnes frekvences palielināšana. Tas ir parādīts zemāk redzamajā attēlā (attēls 3).

ADC Veidi un Lietojumi

Nākamās aproksimācijas ADC: Šis pārveidotājs salīdzina ieejas signālu ar iekšējā DAC izvadi katrā nākamajā solī. Tas ir visdārgākais veids.

Dubults slīpnes ADC: Tas ir augstas precizitātes, bet ļoti lēns darbībā.

Caurspriestu ADC: Tas ir tāds pats kā divpakāpes Flash ADC.

Delta-Sigma ADC: Tas ir augstas rezolūcijas, bet lēns pārsamplēšanas dēļ.

Flash ADC: Tas ir ātrākais ADC, bet ļoti dārgs.

Citi: Stāvokļa rampa, Sprieguma uz frekvenci, Pārslēdzamais kondensators, sekotājs, Ūdensilgas līdzsvars, un resolveris.

ADC Lietojums

• Lietots kopā ar transducēru.

• Lietots datoros, lai pārveidotu analogo signālu uz digitālo signālu.

• Lietots mobilajos tālrunos.

• Lietots mikrokontrolleros.

• Lietots digitālajā signālu apstrādāšanā.

• Lietots digitālos glabāšanas osciloskopos.

• Lietots zinātniskajos instrumentos.

• Lietots mūzikas atkārtošanas tehnoloģijās utt.