Co to jest konwerter analogowo-cyfrowy i jego działanie

Co to jest konwerter analogowo-cyfrowy i jego działanie

Prawie każdy mierzalny parametr środowiska ma postać analogową, taką jak temperatura, dźwięk, ciśnienie, światło itp. Rozważmy temperaturę system monitorujący gdzie pozyskiwanie, analizowanie i przetwarzanie danych dotyczących temperatury z czujników nie jest możliwe za pomocą komputerów cyfrowych i procesorów. Dlatego system ten potrzebuje urządzenia pośredniczącego do konwersji analogowych danych temperatury na dane cyfrowe w celu komunikacji z procesorami cyfrowymi, takimi jak mikrokontrolery i mikroprocesory. Przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC) to elektroniczny układ scalony służący do konwersji sygnałów analogowych, takich jak napięcia, na postać cyfrową lub binarną składającą się z jedynek i zer. Większość przetworników ADC przyjmuje napięcie wejściowe w zakresie od 0 do 10 V, od -5 V do + 5 V itd., I odpowiednio wytwarza wyjście cyfrowe w postaci pewnego rodzaju liczby binarnej.

Co to jest konwerter analogowo-cyfrowy?

Konwerter używany do zmiany sygnału analogowego na cyfrowy jest znany jako przetwornik analogowo-cyfrowy lub konwerter ADC. Ten konwerter jest rodzajem układu scalonego lub układu scalonego, który konwertuje sygnał bezpośrednio z postaci ciągłej na dyskretną. Ten konwerter można wyrazić w A / D, ADC, A do D. Odwrotna funkcja DAC to nic innego jak ADC. Symbol konwertera analogowo-cyfrowego pokazano poniżej.


Proces konwersji sygnału analogowego na cyfrowy można przeprowadzić na kilka sposobów. Na rynku dostępne są różne typy chipów ADC od różnych producentów, takich jak seria ADC08xx. Tak więc prosty przetwornik ADC można zaprojektować za pomocą dyskretnych komponentów.



Główne cechy ADC to częstotliwość próbkowania i rozdzielczość bitowa.

  • Częstotliwość próbkowania ADC to nic innego, jak szybko ADC może przekształcić sygnał z analogowego na cyfrowy.
  • Rozdzielczość bitowa to nic innego jak dokładność, z jaką przetwornik analogowo-cyfrowy może przekształcić sygnał z analogowego na cyfrowy.
Analogowy do cyfrowego konwertera

Analogowy do cyfrowego konwertera

Jedną z głównych zalet konwertera ADC jest wysoka szybkość akwizycji danych nawet przy wejściach multipleksowanych. Wraz z wynalezieniem szerokiej gamy ADC obwody scalone (IC), pozyskiwanie danych z różnych czujników staje się dokładniejsze i szybsze. Charakterystyki dynamiczne wysokowydajnych przetworników ADC to poprawiona powtarzalność pomiarów, niskie zużycie energii, precyzyjna przepustowość, wysoka liniowość, doskonały stosunek sygnału do szumu (SNR) i tak dalej.

Różne zastosowania przetworników ADC to systemy pomiarowe i kontrolne, oprzyrządowanie przemysłowe, systemy komunikacyjne i wszystkie inne systemy sensoryczne. Klasyfikacja ADC na podstawie takich czynników, jak wydajność, szybkość transmisji, moc, koszt itp.


Schemat blokowy ADC

Schemat blokowy ADC jest pokazany poniżej, który obejmuje próbkowanie, wstrzymanie, kwantyzację i koder. Proces ADC można wykonać w następujący sposób.

Po pierwsze, sygnał analogowy jest podawany do pierwszego bloku, a mianowicie próbki, gdziekolwiek może być próbkowany z dokładną częstotliwością próbkowania. Wartość amplitudy próbki, podobnie jak wartość analogowa, może być utrzymywana, a także utrzymywana w drugim bloku, takim jak Hold. Próbkę zatrzymania można kwantyzować do dyskretnej wartości poprzez trzeci blok, podobnie jak kwantyzacja. Wreszcie ostatni blok, podobny do kodera, zmienia dyskretną amplitudę na liczbę binarną.

W ADC konwersję sygnału z analogowego na cyfrowy można wyjaśnić za pomocą powyższego schematu blokowego.

Próba

W bloku próbkowania sygnał analogowy może być próbkowany w dokładnych odstępach czasu. Próbki są używane w ciągłej amplitudzie i zachowują rzeczywistą wartość, jednak są dyskretne w czasie. Podczas konwersji sygnału istotną rolę odgrywa częstotliwość próbkowania. Więc można to utrzymać w precyzyjnym tempie. W oparciu o wymagania systemowe można ustalić częstotliwość próbkowania.

Utrzymać

W ADC, HOLD jest drugim blokiem i nie ma żadnej funkcji, ponieważ po prostu utrzymuje amplitudę próbki do momentu pobrania następnej próbki. Zatem wartość wstrzymania nie zmienia się aż do następnej próbki.

Kwantyzuj

W ADC jest to trzeci blok, który jest używany głównie do kwantyzacji. Główną funkcją tego jest zamiana amplitudy z ciągłej (analogowej) na dyskretną. Wartość ciągłej amplitudy w bloku hold przesuwa się w całym bloku kwantyzacji, aby przekształcić się w dyskretną amplitudę. Teraz sygnał będzie miał postać cyfrową, ponieważ zawiera dyskretną amplitudę oraz czas.

Encoder

Ostatnim blokiem w ADC jest koder, który konwertuje sygnał z postaci cyfrowej na binarną. Wiemy, że urządzenie cyfrowe działa na podstawie sygnałów binarnych. Dlatego konieczna jest zmiana sygnału z cyfrowego na binarny za pomocą enkodera. Więc to jest cała metoda zmiany sygnału analogowego na cyfrowy za pomocą ADC. Czas potrzebny na całą konwersję można wykonać w ciągu mikrosekundy.

Proces konwersji analogowo-cyfrowej

Istnieje wiele metod konwersji sygnałów analogowych na sygnały cyfrowe. Przetworniki te znajdują więcej zastosowań jako urządzenie pośredniczące do konwersji sygnałów z postaci analogowej na cyfrową, wyświetlając wyjście na wyświetlaczu LCD za pomocą mikrokontrolera. Celem przetwornika A / D jest określenie wyjściowego słowa sygnałowego odpowiadającego sygnałowi analogowemu. Teraz zobaczymy przetwornik ADC 0804. Jest to 8-bitowy konwerter z zasilaniem 5 V. Może przyjąć tylko jeden sygnał analogowy jako wejście.

Przetwornik analogowo-cyfrowy sygnału

Przetwornik analogowo-cyfrowy sygnału

Cyfrowe wyjście waha się od 0-255. ADC potrzebuje zegara do działania. Czas potrzebny do konwersji wartości analogowej na cyfrową zależy od źródła zegara. Zewnętrzny zegar można podłączyć do pinu CLK IN nr 4. Odpowiedni obwód RC jest podłączony między pinami zegara IN i R zegara, aby używać wewnętrznego zegara. Pin2 jest pinem wejściowym - impuls od wysokiego do niskiego przenosi dane z wewnętrznego rejestru do pinów wyjściowych po konwersji. Pin3 to zapis - od niskiego do wysokiego impulsu do zewnętrznego zegara. Pin11 do 18 to piny danych z MSB do LSB.

Przetwornik analogowo-cyfrowy próbkuje sygnał analogowy na każdej opadającej lub narastającej krawędzi zegara próbki. W każdym cyklu ADC pobiera sygnał analogowy, mierzy go i konwertuje na wartość cyfrową. Przetwornik ADC przekształca dane wyjściowe w szereg wartości cyfrowych poprzez aproksymację sygnału ze stałą precyzją.

W przetwornikach ADC o dokładności wartości cyfrowej, która przechwytuje oryginalny sygnał analogowy, decydują dwa czynniki. Są to poziom kwantyzacji lub szybkość transmisji i częstotliwość próbkowania. Poniższy rysunek przedstawia, jak zachodzi konwersja sygnału analogowego na cyfrowy. Szybkość transmisji decyduje o rozdzielczości cyfrowego wyjścia, co widać na poniższym rysunku, gdzie 3-bitowy przetwornik ADC jest używany do konwersji sygnału analogowego.

Proces konwersji analogowo-cyfrowej

Proces konwersji analogowo-cyfrowej

Załóżmy, że jeden woltowy sygnał musi zostać przekonwertowany z cyfrowego przy użyciu 3-bitowego przetwornika ADC, jak pokazano poniżej. W związku z tym dostępnych jest łącznie 2 ^ 3 = 8 działek do wytworzenia wyjścia 1 V. Wynik 1/8 = 0,125 V jest nazywany minimalną zmianą lub poziomem kwantyzacji reprezentowanym dla każdego podziału jako 000 dla 0 V, 001 dla 0,125 i podobnie do 111 dla 1 V. Jeśli zwiększymy przepływności np. 6, 8, 12, 14, 16 itd., Uzyskamy lepszą precyzję sygnału. Tak więc przepływność lub kwantyzacja daje najmniejszą zmianę wyjściową wartości sygnału analogowego, która wynika ze zmiany reprezentacji cyfrowej.

Załóżmy, że jeśli sygnał ma około 0-5 V i użyliśmy 8-bitowego przetwornika ADC, to wyjście binarne 5 V wynosi 256. A dla 3 V wynosi 133, jak pokazano poniżej.

Formuła ADC

Istnieje absolutna szansa na błędne przedstawienie sygnału wejściowego po stronie wyjściowej, jeśli jest próbkowany z inną częstotliwością niż pożądana. Dlatego kolejną ważną kwestią związaną z ADC jest częstotliwość próbkowania. Twierdzenie Nyquista stwierdza, że ​​uzyskana rekonstrukcja sygnału wprowadza zniekształcenia, chyba że jest próbkowana z (minimum) dwukrotnością częstotliwości największej częstotliwości sygnału, jak widać na diagramie. Ale w praktyce ten współczynnik jest 5-10 razy większy od maksymalnej częstotliwości sygnału.

Częstotliwość próbkowania przetwornika analogowo-cyfrowego

Częstotliwość próbkowania przetwornika analogowo-cyfrowego

Czynniki

Wydajność ADC można ocenić na podstawie jego wydajności w oparciu o różne czynniki. Na tej podstawie wyjaśniono poniżej dwa główne czynniki.

SNR (stosunek sygnału do szumu)

SNR odzwierciedla średnią liczbę bitów bez szumu w każdej konkretnej próbce.

Pasmo

Szerokość pasma ADC można określić przez oszacowanie częstotliwości próbkowania. Źródło analogowe może być próbkowane na sekundę w celu uzyskania wartości dyskretnych.

Rodzaje przetworników analogowo-cyfrowych

ADC jest dostępny w różnych typach i niektórych typach analogowo-cyfrowych konwertery zawierać:

  • Konwerter A / D z podwójnym nachyleniem
  • Konwerter A / D Flash
  • Kolejny Przybliżenie Konwerter A / D
  • Pół-flash ADC
  • Sigma-Delta ADC
  • Rurowy ADC

Konwerter A / D z podwójnym nachyleniem

W tego typu przetworniku ADC napięcie porównawcze jest generowane za pomocą obwodu integratora, który jest utworzony przez rezystor, kondensator i wzmacniacz operacyjny połączenie. Przy ustawionej wartości Vref, ten integrator generuje przebieg piłokształtny na swoim wyjściu od zera do wartości Vref. Po uruchomieniu przebiegu integratora licznik zaczyna odpowiednio zliczać od 0 do 2 ^ n-1, gdzie n jest liczbą bitów ADC.

Przetwornik analogowo-cyfrowy z podwójnym nachyleniem

Przetwornik analogowo-cyfrowy z podwójnym nachyleniem

Gdy napięcie wejściowe Vin jest równe napięciu kształtu fali, wówczas obwód sterujący przechwytuje wartość licznika, która jest wartością cyfrową odpowiedniej analogowej wartości wejściowej. Ten przetwornik ADC o podwójnym nachyleniu jest urządzeniem o stosunkowo średnim koszcie i małej szybkości.

Konwerter A / D Flash

Ten układ scalony konwertera ADC jest również nazywany równoległym ADC, który jest najczęściej używanym wydajnym ADC pod względem szybkości. Ten obwód konwertera analogowo-cyfrowego flash składa się z szeregu komparatorów, z których każdy porównuje sygnał wejściowy z unikalnym napięciem odniesienia. Na każdym komparatorze wyjście będzie w stanie wysokim, gdy analogowe napięcie wejściowe przekroczy napięcie odniesienia. Te dane wyjściowe są dalej przekazywane do enkoder priorytetowy do generowania kodu binarnego w oparciu o aktywność wejściową wyższego rzędu poprzez ignorowanie innych aktywnych danych wejściowych. Ten typ pamięci flash to drogie i szybkie urządzenie.

Konwerter A / D Flash

Konwerter A / D Flash

Konwerter A / D z kolejnym aproksymacją

SAR ADC to najnowocześniejszy układ scalony ADC i znacznie szybszy niż przetworniki ADC z podwójnym nachyleniem i lampą błyskową, ponieważ wykorzystuje logikę cyfrową, która konwerguje analogowe napięcie wejściowe do najbliższej wartości. Obwód ten składa się z komparatora, zatrzasków wyjściowych, kolejnego rejestru aproksymacyjnego (SAR) i przetwornika C / A.

Konwerter A / D z kolejnym aproksymacją

Konwerter A / D z kolejnym aproksymacją

Na początku SAR jest resetowany, a po wprowadzeniu przejścia z NISKIEGO na WYSOKI ustawiany jest MSB SAR. Następnie to wyjście jest przekazywane do przetwornika C / A, który wytwarza analogowy odpowiednik MSB, dalej jest porównywany z wejściem analogowym Vin. Jeśli wyjście komparatora jest LOW, to MSB zostanie wyczyszczone przez SAR, w przeciwnym razie MSB zostanie ustawiony na następną pozycję. Ten proces trwa do momentu wypróbowania wszystkich bitów i po Q0, SAR sprawia, że ​​równoległe linie wyjściowe zawierają prawidłowe dane.

Pół-flash ADC

Te typy konwerterów analogowo-cyfrowych działają głównie w przybliżeniu w zakresie ich ograniczenia przez dwa oddzielne konwertery flash, w których rozdzielczość każdego konwertera jest równa połowie bitów dla urządzenia semi-flush. Pojemność jednego konwertera pamięci flash jest taka, że ​​obsługuje on MSB (najbardziej znaczące bity), podczas gdy drugi obsługuje LSB (najmniej znaczące bity).

Sigma-Delta ADC

Sigma Delta ADC (ΣΔ) to stosunkowo nowa konstrukcja. Są one wyjątkowo wolne w porównaniu z innymi rodzajami konstrukcji, jednak oferują maksymalną rozdzielczość dla wszystkich rodzajów przetworników ADC. Dzięki temu są wyjątkowo kompatybilne z aplikacjami audio opartymi na wysokiej jakości, jednak zwykle nie można ich używać wszędzie tam, gdzie wymagane jest wysokie BW (szerokość pasma).

Rurowy ADC

Potokowe przetworniki ADC są również znane jako kwantyzatory podzakresów, które są powiązane koncepcyjnie z kolejnymi przybliżeniami, nawet jeśli są bardziej wyrafinowane. Podczas gdy kolejne przybliżenia rosną na każdym kroku, przechodząc do następnego MSB, ten ADC wykorzystuje następujący proces.

  • Służy do zgrubnej konwersji. Następnie ocenia tę zmianę w kierunku sygnału wejściowego.
  • Ten konwerter działa jak lepsza konwersja, umożliwiając tymczasową konwersję z zakresem bitów.
  • Zazwyczaj projekty potokowe oferują centralną pozycję wśród SAR, a także flashowych przetworników analogowo-cyfrowych, równoważąc ich rozmiar, prędkość i wysoką rozdzielczość.

Przykłady przetworników analogowo-cyfrowych

Przykłady przetworników analogowo-cyfrowych omówiono poniżej.

ADC0808

ADC0808 to konwerter posiadający 8 wejść analogowych i 8 wyjść cyfrowych. ADC0808 pozwala nam monitorować do 8 różnych przetworników przy użyciu tylko jednego chipa. Eliminuje to potrzebę zewnętrznej regulacji zera i pełnej skali.

ADC0808 IC

ADC0808 IC

ADC0808 to monolityczne urządzenie CMOS, oferujące dużą szybkość, wysoką dokładność, minimalną zależność od temperatury, doskonałą długoterminową dokładność i powtarzalność oraz zużywa minimalną ilość energii. Cechy te sprawiają, że urządzenie to idealnie nadaje się do zastosowań od sterowania procesami i maszynami po aplikacje konsumenckie i motoryzacyjne. Schemat pinów ADC0808 pokazano na poniższym rysunku:

funkcje

Główne cechy ADC0808 to:

  • Prosty interfejs do wszystkich mikroprocesorów
  • Nie jest wymagana regulacja zera lub pełnej skali
  • 8-kanałowy multiplekser z logiką adresową
  • Zakres wejściowy od 0 V do 5 V z pojedynczym zasilaniem 5 V.
  • Wyjścia spełniają specyfikacje poziomu napięcia TTL
  • Pakiet chipów nośnika z 28-pinami

Specyfikacje

Specyfikacje ADC0808 obejmują następujące elementy.

  • Rozdzielczość: 8 bitów
  • Całkowity nieskorygowany błąd: ± ½ LSB i ± 1 LSB
  • Pojedyncze zasilanie: 5 VDC
  • Niska moc: 15 mW
  • Czas konwersji: 100 μs

Generalnie wejście ADC0808, które ma być przełączone na postać cyfrową, można wybrać za pomocą trzech linii adresowych A, B, C, które są pinami 23, 24 i 25. Wielkość kroku jest wybierana w zależności od ustawionej wartości odniesienia. Wielkość kroku to zmiana na wejściu analogowym powodująca zmianę jednostki na wyjściu ADC. ADC0808 potrzebuje zewnętrznego zegara do działania, w przeciwieństwie do ADC0804, który ma zegar wewnętrzny.

Ciągłe 8-bitowe wyjście cyfrowe odpowiadające chwilowej wartości wejścia analogowego. Najbardziej ekstremalny poziom napięcia wejściowego należy proporcjonalnie zmniejszyć do + 5V.

Układ scalony ADC 0808 wymaga sygnału zegarowego o częstotliwości zwykle 550 kHz, ADC0808 służy do konwersji danych na postać cyfrową wymaganą przez mikrokontroler.

Zastosowanie ADC0808

ADC0808 ma wiele aplikacji, tutaj daliśmy kilka aplikacji na ADC:

Z poniższego obwodu piny zegara, startu i EOC są połączone z mikrokontrolerem. Generalnie mamy tutaj 8 wejść, do operacji używamy tylko 4 wejść.

Obwód ADC0808

Obwód ADC0808

  • Wykorzystywany jest czujnik temperatury LM35, który jest podłączony do pierwszych 4 wejść układu scalonego przetwornika analogowo-cyfrowego. Czujnik posiada 3 piny tj. VCC, GND oraz piny wyjściowe gdy czujnik nagrzewa się napięcie na wyjściu wzrasta.
  • Linie adresowe A, B, C są podłączone do mikrokontrolera dla poleceń. W tym przypadku przerwanie następuje po działaniu od niskiego do wysokiego.
  • Gdy pin początkowy jest utrzymywany wysoko, konwersja nie zaczyna się, ale gdy pin początkowy jest niski, konwersja rozpocznie się w ciągu 8 okresów zegara.
  • W momencie, gdy konwersja jest zakończona, pin EOC obniża się, aby wskazać zakończenie konwersji i dane gotowe do pobrania.
  • Wyjście włącza (OE) jest następnie podnoszone wysoko. Umożliwia to wyjścia TRI-STATE, umożliwiając odczyt danych.

ADC0804

Wiemy już, że przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC) są najczęściej używanymi urządzeniami do zabezpieczania informacji w celu przekształcenia sygnałów analogowych na liczby cyfrowe, aby mikrokontroler mógł je łatwo odczytać. Istnieje wiele konwerterów ADC, takich jak ADC0801, ADC0802, ADC0803, ADC0804 i ADC080. W tym artykule omówimy konwerter ADC0804.

ADC0804

ADC0804

ADC0804 to bardzo powszechnie używany 8-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy. Działa z analogowym napięciem wejściowym od 0 V do 5 V. Posiada pojedyncze wejście analogowe i 8 wyjść cyfrowych. Czas konwersji jest kolejnym ważnym czynnikiem przy ocenie ADC, w ADC0804 czas konwersji różni się w zależności od sygnałów taktowania zastosowanych do pinów CLK R i CLK IN, ale nie może być szybszy niż 110 μs.

Opis pinów ADC804

Pin 1 : Jest to pin wyboru chipa i aktywuje ADC, aktywny niski

Pin 2: Jest to pin wejściowy z wysokiego do niskiego impulsu, który po konwersji przenosi dane z wewnętrznych rejestrów do pinów wyjściowych

Pin 3: Jest to pin wejściowy od niskiego do wysokiego impulsu, aby rozpocząć konwersję

Pin 4: Jest to pin wejściowy zegara, który daje zegar zewnętrzny

Pin 5: Jest to pin wyjściowy, który obniża się po zakończeniu konwersji

Pin 6: Wejście analogowe nieodwracające

Pin 7: Analogowe wejście odwracające, zwykle jest uziemione

Pin 8: Masa (0 V)

Pin 9: Jest to pin wejściowy, ustawia napięcie odniesienia dla wejścia analogowego

Pin 10: Masa (0 V)

Wtyk 11 - Wtyk 18: Jest to 8-bitowy cyfrowy pin wyjściowy

Pin 19: Używany z pinem Clock IN, gdy używane jest wewnętrzne źródło zegara

Pin 20: Napięcie zasilania 5 V.

Cechy ADC0804

Główne cechy ADC0804 to:

  • Zakres napięcia wejściowego analogowego od 0 V do 5 V z pojedynczym zasilaniem 5 V.
  • Kompatybilny z mikrokontrolerami, czas dostępu wynosi 135 ns
  • Prosty interfejs do wszystkich mikroprocesorów
  • Wejścia i wyjścia logiczne są zgodne ze specyfikacjami poziomu napięcia MOS i TTL
  • Działa z napięciem odniesienia 2,5 V (LM336)
  • Generator zegara na chipie
  • Nie jest wymagana regulacja zera
  • 0.3 [Prime] 20-pinowy pakiet DIP o standardowej szerokości
  • Działa ze współczynnikiem metrycznym lub z napięciem odniesienia 5 VDC, 2,5 VDC lub analogową regulacją zakresu
  • Różnicowe analogowe wejścia napięciowe

To 8-bitowy konwerter z zasilaniem 5V. Może przyjąć tylko jeden sygnał analogowy jako wejście. Cyfrowe wyjście waha się od 0-255. ADC potrzebuje zegara do działania. Czas potrzebny do konwersji wartości analogowej na cyfrową zależy od źródła zegara. Do CLK IN można podać zegar zewnętrzny. Pin2 jest pinem wejściowym - impuls od wysokiego do niskiego przenosi dane z wewnętrznego rejestru do pinów wyjściowych po konwersji. Pin3 to zapis - od niskiego do wysokiego impulsu do zewnętrznego zegara.

Podanie

Z prostego obwodu pin 1 ADC jest połączony z GND, gdzie pin4 jest połączony z GND poprzez kondensator pin 2, 3 i 5 ADC są połączone z pinami 13, 14 i 15 mikrokontrolera. Pin 8 i 10 są zwarte i połączone z GND, 19 pinów ADC jest podłączonych do 4 pin poprzez rezystor 10k. Piny od 11 do 18 ADC są podłączone do 1 do 8 pinów mikrokontrolera, który należy do portu 1.

Obwód ADC0804

Obwód ADC0804

Gdy wysoki stan logiczny jest stosowany do CS i RD, wejście jest taktowane przez 8-bitowy rejestr przesuwny, kończąc poszukiwanie współczynnika absorpcji właściwej (SAR), przy następnym impulsie zegara słowo cyfrowe jest przesyłane do wyjścia trójstanowego. Wyjście przerwania jest odwracane, aby zapewnić wyjście INTR, które jest wysokie podczas konwersji i niskie, gdy konwersja jest zakończona. Kiedy stan niski występuje zarówno na CS, jak i RD, sygnał wyjściowy jest podawany na wyjścia DB0 przez DB7 i przerwanie jest resetowane. Kiedy wejścia CS lub RD powracają do stanu wysokiego, wyjścia od DB0 do DB7 są wyłączane (przywracane do stanu wysokiej impedancji). Zatem w zależności od logiki napięcie od 0 do 5V, które jest przetwarzane na wartość cyfrową o rozdzielczości 8 bitów, podawane jest jako wejście do portu 1 mikrokontrolera.

ADC0804 Projekty używanych komponentów
ADC0808 Projekty dotyczące używanych komponentów

Testowanie ADC

Testowanie przetwornika analogowo-cyfrowego wymaga głównie analogowego źródła wejściowego, a także sprzętu do przesyłania sygnałów sterujących, a także do przechwytywania danych cyfrowych o / p. Niektóre rodzaje przetworników ADC wymagają precyzyjnego źródła sygnału odniesienia. ADC można przetestować przy użyciu następujących kluczowych parametrów

  • Błąd przesunięcia DC
  • Rozpraszanie mocy
  • Błąd wzmocnienia DC
  • Fałszywy wolny zakres dynamiczny
  • SNR (stosunek sygnału do szumu)
  • INL lub integralna nieliniowość
  • DNL lub nieliniowość różnicowa
  • THD lub całkowite zniekształcenia harmoniczne

Testowanie ADC lub przetworników analogowo-cyfrowych odbywa się głównie z kilku powodów. Oprócz tego, stowarzyszenie IEEE Instrumentation & Measurement, komitet ds. Generowania i analizy przebiegów opracował standard IEEE dla ADC dla terminologii i metod testowych. Istnieją różne ogólne konfiguracje testów, które obejmują przebieg sinusoidalny, przebieg arbitralny, przebieg krokowy i pętlę sprzężenia zwrotnego. Aby określić stabilną wydajność przetworników analogowo-cyfrowych, stosuje się różne metody, takie jak technika oparta na serwomechanizmach, oparta na rampie, technika histogramu AC, technika histogramu trójkąta i technika fizyczna. Jedyną techniką używaną do testów dynamicznych jest test fali sinusoidalnej.

Zastosowania konwertera analogowo-cyfrowego

Zastosowania ADC obejmują następujące elementy.

  • Obecnie rośnie wykorzystanie urządzeń cyfrowych. Urządzenia te działają w oparciu o sygnał cyfrowy. Konwerter analogowo-cyfrowy odgrywa kluczową rolę w tego typu urządzeniach, przetwarzając sygnał z analogowego na cyfrowy. Zastosowania przetworników analogowo-cyfrowych są nieograniczone, co omówiono poniżej.
  • AC (klimatyzator) zawiera czujniki temperatury do utrzymania temperatury w pomieszczeniu. Tak więc tę konwersję temperatury można przeprowadzić z analogowej na cyfrową za pomocą ADC.
  • Jest również używany w oscyloskopie cyfrowym do konwersji sygnału z analogowego na cyfrowy do wyświetlania.
  • ADC jest używany do konwersji analogowego sygnału głosowego na cyfrowy w telefonach komórkowych, ponieważ telefony komórkowe używają cyfrowych sygnałów głosowych, ale w rzeczywistości sygnał głosowy ma postać analogową. Tak więc ADC jest używany do konwersji sygnału przed wysłaniem sygnału w kierunku nadajnika telefonu komórkowego.
  • ADC jest używany w urządzeniach medycznych, takich jak rezonans magnetyczny i rentgen, do konwersji obrazów z analogowego na cyfrowy przed zmianą.
  • Aparat w telefonie komórkowym służy głównie do robienia zdjęć i filmów. Są one przechowywane w urządzeniu cyfrowym, więc są konwertowane do postaci cyfrowej za pomocą ADC.
  • Muzyka z kasety może być również zmieniona na cyfrową, taką jak CDS i pendrive'y używają ADC.
  • Obecnie ADC jest używane w każdym urządzeniu, ponieważ prawie wszystkie urządzenia dostępne na rynku są w wersji cyfrowej. Więc te urządzenia używają ADC.

A więc o to chodzi przegląd przetworników analogowo-cyfrowych lub konwerter ADC i jego typy. Aby ułatwić zrozumienie, w tym artykule omówiono tylko kilka konwerterów ADC. Mamy nadzieję, że ta dostarczona treść jest bardziej pouczająca dla czytelników. Wszelkie dalsze pytania, wątpliwości i pomoc techniczną na ten temat możesz skomentować poniżej.

Kredyty fotograficzne: