Šta je ADC?

Šta je ADC?

Definicija konvertera analognog u digitalni signal

Konverter analognog u digitalni signal (ADC) jeste uređaj koji kontinualni analogni signal pretvara u diskretni digitalni signal. 

 Proces ADC-a

• Uzorkovanje i zadržavanje

• Kvantizacija i kodiranje

Uzorkovanje i zadržavanje

Pri uzorkovanju i zadržavanju (S/H), kontinualni signal se uzorkuje i zadržava stabilan za kratko vreme. Ovo uklanja varijacije ulaznog signala koje bi mogle uticati na tačnost pretvaranja. Minimalna stopa uzorkovanja mora biti dva puta veća od maksimalne frekvencije ulaznog signala.

Kvantizacija i kodiranje

Za razumevanje kvantizacije, možemo prvo proći kroz termin rezolucija korišćen u ADC-u. To je najmanja varijacija analognog signala koja će dovesti do varijacije digitalnog izlaza. Ovo zapravo predstavlja grešku kvantizacije.

V → Opseg referentne napona

2N → Broj stanja

N → Broj bitova u digitalnom izlazu

Kvantizacija jeste proces deljenja referentnog signala na nekoliko diskretnih nivoa, ili kvanta, a zatim usklađivanje ulaznog signala sa ispravnim nivoom.

Kodiranje dodeljuje jedinstveni digitalni kod svakom diskretnom nivou (kvantu) ulaznog signala. Proces kvantizacije i kodiranja je prikazan u tabeli ispod.

Iz prethodne tabele možemo zaključiti da se samo jedna digitalna vrednost koristi za predstavljanje celog opsega napona u intervalu. Stoga će doći do greške, koja se naziva greška kvantizacije. Ovo je šum uveden procesom kvantizacije. Ovdje je maksimalna greška kvantizacije

Poboljšanje tačnosti ADC-a

Za poboljšanje tačnosti ADC-a, često se koriste dva metoda: povećanje rezolucije i povećanje stope uzorkovanja. Ovo je prikazano na slici ispod (slika 3).

Tipovi i primene ADC-eva

Konverter sukcesivne aproksimacije: Ovaj konverter upoređuje ulazni signal sa izlazom internog DAC-a u svakom sledećem koraku. To je najskuplji tip.

Dvostruki nagibni ADC: Ima visoku tačnost, ali je veoma spor u radu.

Tubusni ADC: Isti je kao dvostruki flash ADC.

Delta-sigma ADC: Ima visoku rezoluciju, ali je spor zbog preuzorkovanja.

Flash ADC: To je najbrži ADC, ali veoma skup.

Ostali: Stepenični ramp, napon-frekvenca, kapacitivno preključivanje, praćenje, ravnoteža naboja i resolver.

Primena ADC-a

• Koristi se zajedno sa transduktorom.

• Koristi se u računarima 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 naučnim instrumentima.

• Koristi se u tehnologiji reprodukcije muzike itd.