Kinatibuk-ang baruganan sa operasyon sa ADC

ni tan-awon sa mga nag-unang-laing mga isyu nga mahimong gipahinungod ngadto sa baruganan sa mga Himoa Analog-sa-digital converters (ADCs) sa lain-laing mga matang. Sagunson nga asoy, sunod-sunod nga pagbalanse - kon unsay anaa sa luyo niini nga mga pulong? Unsa ang nagtrabaho nga baruganan sa ADC sa microcontroller? Kini ug ang uban pang mga isyu nga gihisgutan diha sa gambalay sa artikulo. Ang unang tulo ka nga hinalad sa mga kinatibuk-ang teoriya, ug ang ikaupat nga subtitle magtuon kon sa unsang paagi sila sa trabaho. Ikaw mahimo sa pagsugat sa nagkalain-laing mga literatura sa ADC ug DAC termino. Ang baruganan sa operasyon sa niini nga mga lalang mao ang gamay sa lain-laing, mao nga dili confuse kanila. Busa, ang artikulo nga giisip sa pagkakabig sa mga signal gikan sa Analog ngadto sa digital, samtang ang DAC nagtrabaho sa Reverse.

kahulugan

Sa wala pa sa pagkonsiderar sa baruganan sa ADC, atong mahibaloan kon unsa ang mga lalang nga. Analog sa digital converters mga lalang nga ang pisikal nga gidaghanon nga nakabig ngadto sa usa ka katugbang nga numerawo representasyon. Ang inisyal nga sukaranan mahimong molihok hapit bisan unsa nga butang - kasamtangan, boltahe, capacitance, pagsukol, rotation sa tugdan, ang pulso ug sa ingon sa. Apan aron nga adunay pagkatinuod, kita sa pagtrabaho uban sa usa lang ka pagkakabig. Kini nga "code boltahe". Ang pagpili sa niini nga format buhat dili aksidenteng. Human sa ADC (sa baruganan sa operasyon sa lalang niining) ug mga bahin niini mao ang mga kadaghanan nagsalig sa unsa nga matang sa pagsukod konsepto gigamit. Kini nagtumong sa proseso sa pagtandi sa usa ka bili sa usa ka kaniadto-on nga sumbanan.

kinaiya ADC

Ang nag-unang gamay mahimong gitawag, ug ang rate sa pagkakabig. Una nga gipahayag sa mga tipik, ug ang ikaduha - sa sample sa usa ka ikaduha. Modernong Analog-sa-digital converters mahimong adunay 24-gamay o ang speed pagkakabig, nga moabut sa GSPS mga yunit. Timan-i nga ang ADC mahimo dungan nga paghatag kaninyo uban sa paggamit sa lamang sa usa sa iyang mga kinaiya. Ang mas dako ang ilang performance, ang labaw nga lisud nga sa pagtrabaho uban sa mga lalang, ug kini mao ang mas mahal sa iyang kaugalingon. Apan ang kaayohan mahimong sa pag-angkon sa gikinahanglan nga performance gamay giladmon pinaagi sa pagsakripisyo sa sa speed sa mga instrumento.

matang ADC

Baruganan sa operasyon magkalahi taliwala sa lain-laing mga grupo sa mga lalang. atong hisgotan ang mosunod nga mga matang:

1. Tungod kay ang direkta nga pagkakabig.
2. Uban sa sunod-sunod nga gibanabana.
3. Uban sa usa ka susama nga kausaban.
4. Analog-sa-digital Tigpabalhin uban sa usa ka timbang katungdanan (delta-sigma).
5. Sa paghiusa ADC.

Adunay daghang ubang mga matang sa conveyor ug hiniusa nga, nga adunay ilang kaugalingon nga mga espesyal nga mga kinaiya sa mga lain-laing mga arkitektura. Apan ang mga sample, nga giisip sa gambalay sa mga artikulo anaa sa interes tungod kay sila sa pagdula sa usa ka sulundon nga papel sa iyang angayang luna lalang sa maong kapihoan. Busa atong susihon ang baruganan sa ADC, ingon man ang iyang pagsalig sa pisikal nga mga lalang.

Direct Analog sa digital converters

Sila nahimong na popular sa 60-70-dad sa katapusan nga siglo. Sa dagway sa integrated sirkito og sa 80s. Kini mao ang kaayo mga walay-pagtagad, bisan karaang mga lalang nga dili manghambog sa mahinungdanon nga mga numero. Ang ilang kapasidad mao ang kasagaran 6-8 mga tipik, ug sa gikusgon panagsa ra milapas 1 GSPS.

Ang baruganan sa operasyon sa niini nga matang sa ADC mao nga sa plus inputs sa mga comparators input signal dungan. Sa negatibo nga terminal boltahe usa ka bili. Ug unya ang mga lalang motino operasyon niini. Kini mao ang gibuhat sa mga pasalamat sa mga pakisayran boltahe. Atong maghunahuna nga kita adunay usa ka lalang sa diin 8 comparators. Sa diha nga ang pagpakaon sa ½ sa paghisgot boltahe nga nakahimo lamang sa 4 sa kanila. Ang prayoridad encoder nag-umol duha code, nga mao ang output Register ug motapot. Paryente kalig-on ug mga kahuyang mahimo nga miingon nga kini nga baruganan sa operasyon nagtugot kaninyo sa pagmugna og high-speed lalang. Apan sa pag-angkon sa mga gikinahanglan nga gitas-on nga pulong may sa singot sa hilabihan.

Ang kinatibuk-ang pormula alang sa gidaghanon sa mga comparators mao ang mosunod: 2 ^ N. Ubos sa A mao ang gikinahanglan aron sa ibutang sa gidaghanon sa mga numero. Gitan-aw nga sa miaging mga panig-ingnan mahimong gamiton pag-usab: 2 ^ 3 = 8. Subtotal alang sa ikatulo nga pagtuman kinahanglan 8 comparators. Kini mao ang baruganan sa ADC, nga gilalang una. Dili kaayo sayon, busa sunod dihay ubang mga arkitektura.

Analog-sa-digital converters, sunod-sunod nga gibanabana

algorithm "nga kabug-aton" gigamit dinhi. Shorten lalang operate sa maong usa ka pamaagi, gipasabut lamang sama sa ADC sunod-sunod nga mga bayranan. Ang baruganan sa operasyon mao ang sama sa mosunod: sa mga lalang nga gisukod pinaagi sa input signal, ug unya kini kon itandi sa mga numero, nga namugna sumala sa usa ka pipila ka mga pamaagi:

1. Set sa posible nga sa katunga sa mga pakisayran boltahe.
2. Kon ang signal magnitude utlanan sa pagbuntog sa biyahe №1, kini kon itandi sa usa ka gidaghanon nga nahimutang tungatunga sa taliwala sa mga nabilin nga bili. Busa, sa atong kaso kini mahimong ¾ sa paghisgot boltahe. Kon ang paghisgot signal mahulog mubo niini nga numero, ang pagtandi nga gihimo uban sa laing bahin sa sal sa sama nga baruganan. Sa panig-ingnan niini nga, ¼ sa paghisgot boltahe.
3. Lakang 2 kinahanglan nga gisubli n panahon, nga ihatag kanato sa A tipik sa resulta. Kini mao ang tungod sa sa panggawi sa A gidaghanon sa mga pagtandi.

Kini nga baruganan sa aparato nagtugot sa pag-angkon sa paryente hatag-as nga rate pagkakabig, nga mao ang mga sunod-sunod nga gibanabana ADCs. Ang baruganan sa operasyon, ingon sa imong makita, mga walay-pagtagad, ug kini nga mga mga lalang nga sulundon nga alang sa usa ka matang sa mga okasyon.

Susama Analog-sa-digital converters

Sila pagtrabaho sama sa usa ka serial device. Kalkulasyon pormula - (2 ^ n) -1. Kay ang kaso giisip kaniadto, kita kinahanglan nga (2 ^ 3) -1 comparators. Kay operasyon gamit ang usa ka piho nga gubat sa niini nga mga lalang, sa matag usa sa nga itandi ang input ug indibidwal nga pakisayran boltahe. Susama Analog-sa-digital converters mga minatarong, sa maayohon sa pagpuasa lalang. Apan ang baruganan sa pagtukod sa niini nga mga lalang mao nga aron sa pagsuporta sa ilang efficiency nagkinahanglan og dakong gahum. Busa, ang ilang paggamit sa battery-powered nga dili angay.

Analog-sa-digital Tigpabalhin uban sa sunod-sunod nga pagbalanse

Kini naglihok sa ibabaw sa usa ka susama nga paagi ingon nga sa miaging device. Busa, aron sa pagpatin-aw sa operasyon sa sunod-sunod nga pagbalanse ADC, sa baruganan sa operasyon alang sa mga magsusugod nga giisip sa literal sa mga tudlo. Sa niini nga mga lalang base sa mga panghitabo sa dichotomy. Sa laing mga pulong, ang serial pagtandi nga gidala sa gawas gisukod bili sa usa ka bahin sa maximum bili. Mahimo sa mga hiyas ½, 1/8, 1/16 ug sa ingon sa. Busa, Analog-sa-digital Tigpabalhin makahimo sa proseso alang sa A iterations (sunod-sunod nga mga lakang). Diin N katumbas sa gamay ADC (tan-awa sa mga pormula kanhi sa ibabaw). Busa, kita adunay usa ka igo nga ganancia sa panahon, kon kini mao ang ilabi na sa importante nga teknik performance. Bisan pa sa dakong speed, kini nga mga mga lalang usab gihulagway pinaagi sa ubos nga nagahunong sayop.

Analog-sa-digital converters sa katungdanan pagbalanse (delta-sigma)

Kini mao ang labing makapaikag nga matang sa lalang, dili sa labing ubos tungod sa operating baruganan. Kini naglangkob sa nga ang input voltages mga itandi sa pagkaagi nga ang natipon integrator. Ang mga input pulses uban sa usa ka negatibo o positibo nga polarity (kini agad sa resulta sa miaging operasyon). Busa, makaingon kita nga ang maong usa ka Analog-sa-digital Tigpabalhin mao ang usa ka yano nga sistema sa tracking. Apan kini mao ang lang sa usa ka panig-ingnan alang sa pagtandi, mao nga kamo makasabut kon unsa ang delta-sigma ADC. Baruganan sa operasyon nga sistema, apan alang sa epektibo nga operasyon sa Analog-sa-digital Tigpabalhin dili igo. Ang katapusan nga resulta mao ang usa ka walay katapusan nga sapa sa mga ug mga sero, nga moadto pinaagi sa usa ka digital ubos-pass filter. sila usa ka pipila ka mga gamay nga han-ay. Ila ADC converters sa una ug ikaduhang laray.

Sa paghiusa Analog-sa-digital Tigpabalhin

Kini mao ang usa ka espesyal nga kaso sa ulahing mga, nga giisip nga bahin sa artikulo. Sunod, kita paghulagway sa operasyon sa niini nga mga lalang, apan sa usa ka kinatibuk-ang ang-ang. ADC Kini mao ang Analog-sa-digital Tigpabalhin uban sa pagduso-pagbitad integration. Aron sa pagsugat sa maong usa ka lalang mahimong usa ka digital multimeter. Ug kini dili mao ang ikatingala, tungod kay sila sa paghatag og taas nga tukma ug sa samang higayon pag-ayo sumpoon paghilabut.

Karon ang ni-focus sa iyang baruganan sa operasyon. Kini nahimutang sa sa kamatuoran nga ang input capacitor nga gisugo alang sa usa ka pihong panahon. Kasagaran, niini nga panahon mao ang usa sa mga nagpabiling frequency nga mga gahum sa lalang (50 Hz o 60 Hz). mahimo usab kini nga usa ka multiple. Mao kini ang, nga hatag-as-frequency kasaba ang suppressed. Dungan leveled impluwensya mabalhinon boltahe gahum nga tinubdan sa elektrisidad sa pagkatukma sa resulta.

Sa diha nga ang sugo sa panahon matapos Analog-digital converter, ang capacitor magsugod sa pagtuman sa usa ka partikular nga pihong speed. importante Internal counter lalang sa gidaghanon sa mga orasan pulses nga namugna sa panahon sa niini nga proseso. Busa, ang na ang panahon sal, ang mas dako ang performance.

ADC twostroke integration adunay taas nga tukma ug resolusyon. Tungod niini, ingon man ang pagtukod sa usa ka medyo yano nga gambalay, sila gipatay ingon nga usa ka chip. Ang nag-unang drawback sa maong usa ka baruganan sa buhat - depende sa network performance. Hinumdumi nga ang iyang mga kapabilidad gihigot sa sa gidugayon sa sa panahon sa frequency sa gahum suplay.

Ania kon sa unsang paagi nga ang ADC double integration. Ang baruganan sa operasyon sa mga lalang bisan pa nga kini mao ang na komplikado, apan kini naghatag sa indicators kalidad. Sa pipila ka mga kaso, kini mao ang lamang gikinahanglan.

Pagpili APC kanato uban sa gikinahanglan nga baruganan sa

Ang ni-ingon, kita nag-atubang uban sa usa ka piho nga buluhaton. Nga sa pagpili sa mga lalang sa ingon nga kini sa tanan sa atong mga panginahanglan? Una, atong paghisgot mahitungod sa resolusyon ug sa tukma. Very sa kasagaran sila naglibog, bisan diha sa buhat sila kaayo luya nagsalig sa ikaduha. Timan-i nga ang 12-gamay Analog-sa-digital Tigpabalhin mahimong dili kaayo tukma kay sa 8-gamay. Sa kini nga kaso, nga resolusyon - mao ang usa ka sukod sa gidaghanon sa mga bahin mahimong gigahin sa sinukod nga range signal input. Mao kini ang, 8-gamay ADC-iya Agosto ² = 256 sa maong mga yunit.

Katukma - mao ang kinatibuk-ang resulta sa pagkakabig nga nakuha pagtipas gikan sa sulundon nga mga prinsipyo, nga kinahanglan nga sa usa ka gihatag nga boltahe input. Nga mao, ang unang sukaranan magpaila sa potensyal nga ang ADC, ug ang ikaduha nagpakita kon unsa ang kita sa praktis. Busa, kita pakusgon ug mas yano nga matang (alang sa panig-ingnan, sa direkta nga Analog-sa-digital converters), nga pagsugat sa mga kinahanglanon tungod sa iyang mga hatag-as nga tukma.

Nga adunay usa ka ideya sa unsay gikinahanglan aron magsugod sa kuwentahon ang pisikal nga lantugi ug pagtukod sa usa ka matematika nga pormula sa interaction. Importante sila nagahunong ug dinamikong mga sayop, tungod kay sa diha sa paggamit sa mga nagkalain-laing mga sangkap ug mga baruganan sa pagtukod sa mga lalang sila adunay usa ka lain-laing mga epekto sa performance niini. Mas detalyado nga impormasyon makita diha sa mga teknikal nga dokumentasyon nga gitanyag sa manufacturer sa matag piho nga device.

nga panig-ingnan

ni tan-awon sa ADC SC9711 Himoa. Ang operate baruganan sa lalang kini mao ang komplikado tungod sa gidak-on ug kapasidad. Namulong sa ulahing mga, kini kinahanglan nga nakita nga sila tinuod nga lain-laing mga. Mao kini ang, alang sa panig-ingnan, posible nga operasyon frequency magkalahi gikan sa 10 Hz ngadto sa 10 MHz. Sa laing mga pulong, kini sa paghimo sa 10 ka milyon samples matag ikaduha! Ug sa mga lalang sa iyang kaugalingon mao ang dili usa ka butang lig-on, ug adunay usa ka modular pagtukod sa gambalay. Apan sa kasagaran kini gigamit sa komplikado nga mga aplikasyon sa diin kamo kinahanglan nga sa pagtrabaho uban sa usa ka dako nga gidaghanon sa mga signal.

konklusyon

Samtang kamo mahimo tan-awa, ADCs tiunay adunay lain-laing mga baruganan sa operasyon. Kini nagtugot kanato sa pagpili sa mga lalang nga makatagbaw sa motumaw nga mga panginahanglan ug sa ingon motugot makatarunganon nga paggamit sa anaa nga mga kapanguhaan.