ADC harakat printsipi. Analog raqamli konvertorlar, maqsad, tuzilish, harakat printsipi
Ushbu maqolada ADCning turli xil turlari ta'siri printsipi bilan bog'liq asosiy masalalar muhokama qilinadi. Shu bilan birga, analog raqamli o'zgarishlarning matematik tavsifi bilan bog'liq ba'zi muhim nazariy hisob-kitoblar maqolalardan tashqarida qoldi, ammo qiziqtiruvchi ASC ADC ishining nazariy jihatlarini chuqurroq ko'rib chiqishi mumkin. Shunday qilib, maqola o'z ishlarini nazariy tahlilga qaraganda ADC funktsiyasining umumiy tamoyillarini tushunish katta darajada tushuniladi.
Kirish
Boshlang'ich nuqtai nazar sifatida bizga analog-raqamli o'zgarishlarni aniqlaymiz. Analog-raqamli konversiya - bu kiritish jismoniy ahamiyatni raqamli vakilligiga o'tkazish jarayoni. Analog-raqamli konvertor bu bunday konversiyani bajaradigan qurilmadir. Rasmiy ravishda, ADCning kirish qiymati jismoniy ahamiyatli bo'lishi mumkin - kuchlanish bo'lishi mumkin - kuchlanish bo'lishi mumkin - kuchlanish bo'lishi mumkin - kuchlanish, pufakcha, pulse takrorlash darajasi, millar aylanishi burchagi va boshqalar va boshqalar. Biroq, kelajakda, kelajakda ADC ostida ekskeratorlar kuchlanish-kodni tushunamiz.
Analog-raqamli konversiya tushunchasi o'lchov kontseptsiyasi bilan chambarchas bog'liq. O'lchov qiymatini ma'lum standart bilan taqqoslash jarayoni sifatida ma'lum standart konversiya bilan taqqoslash jarayoni ma'lum ma'lumot ahamiyatini (qoida tariqasida, tegishli kuchlanish bilan taqqoslash). Shunday qilib, analog raqamli konversiya kirish signalining qiymatini o'lchash sifatida ko'rib chiqilishi mumkin va metrologiya kontsentsiyalari unchalik qo'llaniladi, masalan, o'lchash xatolari.
ADCning asosiy xususiyatlari.
ADC juda ko'p xususiyatlarga ega, ularning asosiy konversiya chastotasi deb ataladigan bo'lishi mumkin. Konversiya chastotasi odatda namunalarda namunalarda (sekund, SPS, SPS uchun namuna), tushirish - bitlarda. Zamonaviy ADCda 24 ta bitdan birozgacha, GSPS bo'linmalariga aylantirish darajasi (albatta, bir vaqtning o'zida emas). Tezlik va tushirish qanchalik yuqori bo'lsa, kerakli xususiyatlarni olish, uni yanada qimmat va murakkabroq kompleks qiladi. Transformatsiya va bit tezligi bir-biri bilan ma'lum bir tarzda bog'liq va biz konversiyaning samarali tishini ko'paytirishimiz va tezlikni qurbon qilishimiz mumkin.
ADC turlari
ADCning ko'plab turlari mavjud, ammo ushbu maqola doirasida biz faqat quyidagi turlarni ko'rib chiqamiz:
- ADC parallel o'zgarishini o'zgartirish (to'g'ridan-to'g'ri konversiya, Flash ADC)
- ADC izchil yaqinlashuv (SAR ADC)
- delta SIGMA ADC (ADC Beolbing bilan)
Eng yuqori tezlik va eng past oqindi - ADC to'g'ridan-to'g'ri (parallel) konversiya. Masalan, TEXAS TLC5540 parallel o'zgarishlari ADCning atigi 8 bitida 40 mln. Ushbu turdagi ADC 1 GSP-ga o'zgartirish tezligi bo'lishi mumkin. Shuni ta'kidlash mumkinki, konveyor ADCS (ADC) yanada tezroq tezlikka ega, ammo ular kamroq tezlik bilan bir nechta ADCning kombinatsiyasiga ega va ularni ko'rib chiqish ushbu moddaning doirasidan tashqarida.
ORDUT-Tezlik tezligidagi o'rta mixlar ADC tomonidan izchil yaqinlashishni amalga oshiradi. Oddiy qiymatlar 100ksp-1MS konversiya chastotasi bilan ozgina 12-18 bitdir.
Eng katta aniqlik Sigma-delta ADCga yetib boradi, bir oz bir oz miqdorda SPS bo'linmalaridan KSPS bo'linmalariga bir oz tez va tezlikda.
So'nggi o'tmishda kiritilgan ADCning yana bir turi - bu integratsiyalashgan ADC. ADC-ni integratsiyalash hozirda ADCning boshqa turlari tomonidan deyarli butunlay boshqa joyga ko'chirilmoqda, ammo ular eski o'lchash vositalarida uchrashishi mumkin.
ADC to'g'ridan-to'g'ri konversiya
To'g'ridan-to'g'ri o'zgarishi ADC 1960-1970 yillarda keng tarqalib, 1980-yillarda integral mikrosxemalar shaklida amalga oshirildi. Ular ko'pincha "konveyer" ADCning bir qismi sifatida ishlatiladi (ushbu maqolada hisobga olinmaydi) va 1 GSPning tezligi bo'yicha 6-8 bitga ega.
Teskari konversiya ADC arxitekturasi anjirda ko'rsatilgan. biri
Anjir. 1. ADC to'g'ridan-to'g'ri konversiyasining tarkibiy diagrammasi
ADCning harakati printsipi juda oddiy: kirish signallari taqqoslashning barcha "ijobiy" ning barcha "ijobiy" va bir qatorda, rezervuarga egalik qilish orqali olingan bir qator stresslar R.Irtada. 1 Ushbu seriyalar quyidagicha bo'ladi: (1/16, 3/16, 5/16, 7/16, 11/16, 11/16, 11/16, 13/16), UREF ADCning kuchlanishini qo'llab-quvvatlash kuchlanishidir.
ADCga kirish, kuchlanish 1/2 UREF ga teng deb topiladi. Keyin birinchi 4 ta taqqoslash vositalari ishlaydi (agar siz quyida sanab o'tsangiz) va ularning chiqishlarida mantiqiy bo'linmalar paydo bo'ladi. Sochinchalik kodlovchi (ustuvor kodlovchi) Chiqish reestri tomonidan o'rnatiladigan birliklarning "ustuni" dan ikkilik kodni hosil qiladi.
Endi bunday konvertorning afzalliklari va kamchiliklari aniq bo'linmoqda. Barcha qiyoschilar parallelda ishlaydi, sxema kechikish vaqti bitta taqqoslaganda kechikish vaqtiga tengdir. Keroderdagi kechikish vaqti. Natijada taqqoslagich va kodlovchini juda tez amalga oshirish mumkin, natijada butun sxema juda yuqori tezlikda mavjud.
Ammo n niqoblash uchun, 2 ^ n qiyosiy ehtiyoj (va kodning murakkabligi ham 2 ^ n). Shakldagi sxema. 1. 8 ta qiyofada joylashgan va 8 ta zaryadlash uchun 3 ta zaryadlangan, 256 ta qiyofatni olish uchun 24 milliondan ortiq reklamalar uchun 16 milliondan oshgan bo'lishi kerak. Ammo bunday balandliklar hali erishilmagan.
ADC izchil yaqinlashuv
Analog-raqamli konvert (SAR, ketma-ketlik registri) ketma-ket "tortish", ya'ni kirish kuchlanish qiymatining bir qator qiymatlari bilan taqqoslash, kiritish signalining kattaligini o'lchaydi quyidagicha:
1. O'rnatilgan raqamli analog konverterining birinchi bosqichida 1/2-chi qiymati o'rnatilgan (bu erda va keyin signal intervalda (0 - UREF).
2. Agar signal ushbu qiymatdan katta bo'lsa, u qolgan vaqt oralig'ida joylashgan kuchlanish bilan taqqoslanadi, i.e., bu holda, 3/4-ga nisbatan. Agar signal belgilangan darajadan kam bo'lsa, quyidagi taqqoslashning yarmidan kam (I.E. 1/4 darajadagi) bilan amalga oshiriladi.
3. 2-qadam - takrorlangan. Shunday qilib, n Natijada n Tasvofiq ("tortish").
Anjir. 2. ADC ketma-ketlik yaqinlashuvining tarkibiy diagrammasi.
Shunday qilib, ketma-ket yaqinlashish ADC quyidagi tugunlardan iborat:
1. Taqqoslash. U kirish qiymatini va "vazn" kuchlanishining hozirgi qiymatini (2. uchburchak bilan belgilangan).
2. Digital-analog konvertori (DAC). Bu raqamli kod kiritish asosida "vazn" kuchlanish qiymatini yaratadi.
3. Kuchlanish tezligi registrisi, SAR ro'yxatdan o'ting. Bu DAC kiritishga etkazib beriladigan joriy kod qiymatini yaratadigan ketma-ket yaqinlashuv algoritmini amalga oshiradi. Uning ismiga ko'ra, ADCning ushbu arxitekturasi nomlangan.
4. Namuna saqlash sxemasi (namunali / ushlab turing, s / h). Ushbu ADCning ishlashi uchun tubdan o'zgartirish kuchlanish butun konversiya tsiklida doimiy qiymatni saqlab qoladi. Biroq, "Real" signallari vaqt o'tishi bilan mulkka ega. Saqlash o'chirish analog signalining joriy qiymatini o'zgartiradi va qurilmaning butun ishlash tsiklida uni o'zgartiradi.
Qurilmaning afzalligi nisbatan yuqori o'zgaruvchan stavkadir: N-bit adc konversiya vaqti - bu soatlar. Konversiyaning aniqligi ichki Dacning to'g'riligi bilan cheklangan va masalan, AD7766 va AD7767, masalan, AD7767 va AD7767).
Delta Sigma ADC
Va nihoyat, ADC-Sigma-delta ADCning eng qiziqarli turi, ba'zida ADCning adabiyotiga qarshi kurashish bilan. Sigma Delta ADC tarkibiy sxemasi anjirda ko'rsatilgan. 3.
3-rasm. Sigma Delta ADC tarkibiy sxemasi.
Ushbu ADCning harakati printsipi boshqa turlariga qaraganda biroz murakkabroqdir. Uning mohiyati shundaki, kirish kuchlanishi integenti tomonidan to'plangan kuchlanish qiymati bilan taqqoslanadi. It integratori kiritilishi taqqoslash natijasiga qarab ijobiy yoki salbiy poezdlar implessi bilan ta'minlanadi. Shunday qilib, ushbu ADC oddiy kuzatuv tizimi: kuchlanish "Tracks" kiritish kuchlanishini ishlab chiqarish kuchlanishini ishlab chiqarish uchun kuchlanish (4-rasm). Ushbu sxemaning natijasi - bu nosozlikni ishlab chiqarishda nol va bo'linmalar oqimi va keyinchalik Raqamli FG-da o'tgan, natijada Nation National Pretece olinadi. Frx rasmda. 3. "Yaratish" bilan namunalarning chastotasini kamaytiradigan "decialator" bilan birlashtirildi.
Anjir. 4. Sigma-Delta ADCni kuzatuv tizimi sifatida
Taqdimotning qat'iyligi uchun, deyish kerak. 3 Birinchi buyurtma bo'yicha ADCning Sigma-deltasining blokli diagrammada ko'rsatilgan. Sigma-delta ADCning ikkinchi buyurtmasi ikkita integrator va ikkita fikrli ko'chaga ega, ammo bu erda ko'rib chiqilmaydi. Siz ushbu mavzuga murojaat qilishingiz mumkin.
Shaklda. 5 ADC-dagi signallarni (yuqoridan yuqoridan) va vref / 2 darajasida (pastda) ko'rsatadi.
Anjir. 5. ADC-dagi ma'lumot signalining turli darajadagi signallari.
Endi murakkab matematik tahlilni chuqurlashtirishsiz, shuning uchun Sigma Delta ADC nima uchun o'zlarining shovqinlarining juda past darajasiga ega ekanligini tushunishga harakat qilamiz.
Sigma-delta modelini ko'rib chiqing, rasmda ko'rsatilgan. 3 va bu shaklda tasavvur qiling (6-rasm):
Anjir. 6. Sigma DelTA modulyatorining tarkibiy sxemasi
Bu erda taqqoschi doimiy foydali signal va miqdoriy shovqinni to'ldiradigan ziddiyat sifatida taqdim etiladi.
Aytaylik, integratorga 1 / s tishli nisbati bor. Keyin X (lar) sifatida foydali signalni ifodalash, Sigma deltasi va e () kabi miqdordagi mahsulotni ishlab chiqarish, biz ADC tepitsi nisbati:
Y (s) \u003d x (s) / (s + 1) + e (S) s / (s + 1)
Ya'ni, aslida SIGMA DelTA modulyulyator, foydali signal va yuqori chastotali filtr (s / 1)) shovqin uchun past chastotali filtr (1/1)). Ikkala filtr ham bir xil kutish chastotasiga ega . Spektrning yuqori chastotali diapazoni, modelitor tomonidan osongina chiqariladi, bu modelulyator tomonidan o'rnatiladi.
Anjir. 7. Spektrning yuqori chastotali qismida shovqinning "boshqa joy almashtirish hodisasi" fenomeni
Biroq, buni SIGMA DelTA ADC-da shovqinni almashtirish hodisasi (shovqin shakllantirish hodisasi) tushunishi tushunilishi kerak.
Shunday qilib, Sigma Delta ADCning asosiy ustunligi o'zining shovqinining juda past darajasi tufayli yuqori aniqlikdir. Biroq, yuqori aniqlikka erishish uchun raqamli filtrning kesish chastotasi iloji boricha past bo'lishi mumkinki, moder delta modulyatsiya chastotasidan kam vaqt ichida ko'p marta SIGMA Delta. Shuning uchun SIGMA DelTA ADC past o'zgarishlar stavkasi mavjud.
Ular audio uskunalarda ishlatilishi mumkin, ammo asosiy foydalanish sensor signallarini, o'lchash asboblarida va yuqori aniqlik talab qilinadigan boshqa dasturlarda sanoat avtomatlashtirishda mavjud. Ammo yuqori tezlikni talab qilmaydi.
Bir oz tarix
ADC tarixidagi eng qadimgi eslatma, ehtimol Pavlus M. Rai, "Facssimile Telegraf tizimi" U. 1921 yil 20-noyabr, 1921 yil 20-noyabrda 1921 yil 20-iyul, 1921 yil 20-iyulda patent qiladi. Patentga to'g'ri keladigan qurilma aslida 5 bitli ADCning to'g'ridan-to'g'ri konversiyasi.
Anjir. 8. ADC uchun birinchi patent
Anjir. 9. To'g'ridan-to'g'ri o'zgarishi ADC (1975)
Shaklda ko'rsatilgan qurilma, 1975 yilgi kompyuter laboratoriyalari tomonidan ishlab chiqarilgan kompyuter laboratoriyalari, 1975 yilgi bo'shatishlar asosida belgilangan 1975 yildagi ADC to'g'ridan-4100. Har bir taqqoslash uchun signal tarqatishning kechikishini tenglashtirish uchun 16 dona (ular yarim doiradagi yarim doira ichida joylashgan), shuning uchun ADC barcha 4 bitni tashkil qiladi. MSP-ning o'zgarishi tezligi, 14 vatt kuchi iste'moli.
Quyidagi rasm AdC to'g'ridan-to'g'ri konversiyasining ilg'or versiyasini ko'rsatadi.
Anjir. 10. To'g'ridan-to'g'ri o'zgarishi ADC (1970)
1970 yilgi kompyuter laboratoriyalari tomonidan ishlab chiqarilgan 1970 yildagi VHS-630-ning qurilmasi 64 bit, 30 msprets tezligi 75 MSP va 130 state orqali iste'mol qilish tezligi bor edi ).
Adabiyot
W. Kester. ADC arxitekturalari I: Flash konvertor. Analog qurilmalari, MT-020 darsligi.
Analog-raqamli konvertors (ADC) - Bu konversiya jarayoni jismoniy miqdorni raqamli taqdim etishning raqamli taqdim etilishi bo'lgan qurilma. Kirish qiymati joriy, kuchlanish, qarshilik, konteyner bo'lishi mumkin.
ADC o'lchov kontseptsiyasi bilan chambarchas bog'liq, uning ostida taqqoslash jarayoni o'lchanadigan kirish qiymati standartiga yuboriladi. Ya'ni, raqamli konversiya kirish signalining qiymatini o'lchash va shunga mos ravishda, o'lchovdagi xato tushunchalarini qo'llash mumkin.
ADCda bir qator xususiyatlarga ega, ularning asosiy xususiyati, ularning asosiy tarkibi va konversiya chastotasi. Bit bitlarda ifodalanadi va konversiya chastotasi sekundiga hisoblashda. Tishilganligi va tezligi qanchalik baland bo'lsa, kerakli xususiyatlarni sotib olish va antererning yanada qiyin va yanada qimmatroq.
ADC printsipi, tarkib va \u200b\u200btarkibiy sxemalar ko'p jihatdan o'zgarish usuliga bog'liq.
Tasniflash
Hozirgi vaqtda kuchlanish-kodni o'zgartirishning ko'p sonli usullari ma'lum. Ushbu usullar bir-biridan potentsial aniqlik, o'zgartirish tezligi va apparatni joriy qilishning murakkabligi bilan farq qiladi. Shaklda. 2 ADCning konversiya usullariga ko'ra tasnifi keltirilgan.
Analog - raqamli konvertorlarning navlari orasida eng mashhur:
1. ADC parallel o'zgarishi. Kam va yuqori tezlikda egalik qiling. "Ijobiy" taqqoslashning "ijobiy" yozuvlariga kirish signalini qabul qilishda yotadi va bir qator stresslar "minus" ga beriladi. Taqqoslashchilar ishi parallel ravishda amalga oshiriladi, sxemaning kechikish vaqti bir qiyosiy taqqoslagich va kodlovchilarda kechikish vaqtidan iborat. Shunga asoslanib, kodlovchi va taqqoslash tezkor ravishda amalga oshirilishi mumkin va sxema yuqori tezlikni oladi.
2. ADC izchil yaqinlashuv. Bu kirish signalining kattaligini o'lchash, bir qator "tortish" va kir kuchlanish qiymatlarining bir qatorini va bir qator qiymatlarni taqqoslashni o'lchashadi. U yuqori o'zgarishi tezligi bilan ajralib turadi va ichki Dacning to'g'riligi bilan cheklangan.
3. ADC zaryadlash bilan. Amalga oshirish printsipi intiyor tomonidan to'plangan kuchlanish qiymati bilan kirish kuchini taqqoslashdan iborat. Tuproqlar taqqoslash natijasida kelib chiqqan holda salbiy yoki ijobiy qutblikning integratori kiritish uchun oziqlanadi. Natijada kirish kuchlanishining orqasida "izlari" ning kuchlanishli kuchlanishlari. Bu yuqori aniqlikning past darajasi bilan tavsiflanadi.
Analog signalni olishni xohlagan joyga va uni raqamli shaklda qayta ishlashni xohlagan joyga analogdan raqamli konversiya ishlatiladi.
- ADC raqamli voltimetrning ajralmas qismi va ko'p miqdorda.
- Maxsus video ADCS kompyuter televizorlari, video karta taxtalarida, video raqamlilashtirish uchun video kameralarda qo'llaniladi. Kompyuterlarning mikrofon va chiziqli audio kirishlari audio-ADClarga ulangan.
- ADCS ma'lumotlar yig'ish tizimlarining ajralmas qismidir.
- ADC 8-12 bitli va Sigma-Delta-ADC tomonidan 16-24 bitni zaryadlash bir chip mikrokontrolchilariga o'rnatilgan.
- Juda tezkor ADClar raqamli ostiloskoplarda (parallel va konveyer ADCS ishlatilgan)
- Zamonaviy tarozlar ADClardan birozgacha 24 bit bilan, to'g'ridan-to'g'ri Stronge sensori (Sigma-delta-ADC) ni o'zgartiradi.
- ADC COS protsessor bilan birgalikda disk protsessori bilan birgalikda ishlatilagich sifatida foydalaniladigan radioeshittirish vositalarining bir qismidir.
- Ultra-tezkor ADCS baza stantsiyalarining antenna tizimlarida (aqlli antennalar) va radiolarning antenna romlarida qo'llaniladi.
34. Digital-analog konvertorlar, tayinlash, tuzilish, ishlash printsipi.
Digital-analog konvertor (Dabdabali) - raqamli (odatda ikkilik) kodini analog signalga aylantirish uchun asbob (joriy, kuchlanish yoki zaryadlash). Digital-analog konvertorlari diskret raqamli dunyo va analog signallari o'rtasidagi interfeys.
Analog-raqamli konvertor (ADC) teskari operatsiyalar.
Ovozli Dac odatda pulse-kodi modullamida raqamli signalni oladi. PCM-da turli siqilgan formatlarni o'tkazish vazifasi tegishli kodeklar tomonidan amalga oshiriladi.
Dach qo'llaydi Har doim raqamli taqdimot signalini analogga, masalan, CD pleerlarida (audio CD) aylantirishingiz kerak.
ADC va DAC
Axborotni raqamli o'zgartirish printsipi.
Aksariyat hollarda, to'g'ridan-to'g'ri manbalardan olingan signal doimiy o'zgaruvchan kuchlanish yoki oqim shaklida taqdim etiladigan signal paydo bo'ladi (10.69-rasm). Bunday, xususan, telefon, televidenie va boshqa aloqa turlariga mos keladigan elektr signalining xarakteri. Bunday aloqa xabarlarini yoki qayta ishlash uchun (masalan, filtr aralashuvi), ikkita shakldan foydalanish mumkin: analog yoki raqamli. Analog shakli signalning barcha qadriyatlari bilan, raqamli shakl bilan kod kombinatsiyalari ko'rinishida ko'rsatilgan alohida qiymatlar bilan ishlashni o'z ichiga oladi.
Analog oynasi raqamli signallarini raqamli raqamli konvertor deb nomlangan qurilmada (ADC) deb nomlangan qurilmada amalga oshiriladi.
Analog oynasidan raqamli shaklda raqamli shaklda, quyidagi jarayonlarni ajratish mumkin: namuna olish, miqdorni aniqlash, kodlash. Ushbu jarayonlarning mohiyatini ko'rib chiqing. Shu bilan birga, aniq tarzda, keyingi taqdimotda, siz raqamli shaklga aylanishi vaqt ichida o'zgartirilgan kuchlanish shaklida ko'rsatilgan signalning yuqoridagi holatda amalga oshiriladi, deb taxmin qilamiz.
Uzluksiz signallarni diskretizatsiya qilish .
Tanlov jarayoni alohida qiymatdan ma'lum vaqt o'tishi bilan ma'lum vaqt oralig'i t (1069-rasmda) belgilangan vaqtga mos keladigan vaqtni doimiy ravishda tanlaganligi aniqlanadi. T ning aralashmasi xushmuomalali vaqt oralig'i, va hisobga olinadigan vaqt, vaqtning vaqtlari.
Tekshirish signallari qiymatlari kerakli aniqlik bilan analog shaklda tiklanishi uchun kichik bir soat oralig'i bilan hisobga olinishi kerak.14.1.2. Chiqarish va kodlash. Ushbu operatsiyalarning mohiyati quyidagicha. Bir-birining qiymati bir-birining qiymati bo'yicha bir-birlariga nisbatan o'zgartirilgan d ga nisbatan o'zgartirilgan durnaviy qiymati bo'yicha o'zgartirilgan. Chokusning har bir darajasi ketma-ketlik raqamiga (0, 1, 2, 3 va boshqalar) kiritilishi mumkin. Keyinchalik, tanlab olish natijasida olingan dastlabki analog kuchlanishning qiymatlari eng yaqin bo'lgan miqdordagi miqdor bilan almashtiriladi. Shunday qilib, jadvalda. 10.70 Vaqt o'tishi bilan kuchlanish qiymati 3 raqami bilan eng yaqin miqdordagi miqdor bilan almashtiriladi, voltagiya qiymati 6-darajasiga yaqinroq va shu darajaga qadar almashtiriladi va hokazo.
Ta'riflangan jarayonni bo'shatish operatsiyasi deb ataladi, uning ma'nosi vaqtning vaqtlarida tanlangan analog kuchlanish qiymatlarini yaxlitlashda tashkil etilishi. Har qanday yaxlitlash kabi, miqdoriy kuchlanish qiymatini taqdim etishda (miqdordagi xatolarga) xatolarga olib keladi, deb ataladigan miqdordagi shovqinni yaratadi. ADC-ni loyihalashda ular ushbu darajadagi ovoz berishning shovqinini kamaytirishga intilishadi, unda bu kerakli signal vakolatxonasini ta'minlaydi. Keyinchalik ko'proq miqdordagi shovqin ko'rib chiqiladi.
10.70-rasm
10.71-rasm
Ushbu raqamli signalizatsiya paytida amalga oshirilgan keyingi operatsiya kodlash hisoblanadi. Ma'no quyidagicha. Cheklangan ish paytida olib boriladigan kuchlanish qiymatlarini yaxlitlash ushbu qiymatlarni tegishli miqdordagi darajadagi raqamlarni ifodalashga imkon beradi. Rasmda ko'rsatilgan diagramma uchun. 10.70, raqamlarning ketma-ketligi shakllanadi: 3, 6, 7, 4, 1, 2 va boshqalar. Keyinchalik, shu yo'lda olingan ketma-ketlik ikkilik kodi.
Keling, miqdoriylashtirish jarayoni deb nomlangan miqdordagi buzilishlarga qaytaylik. Telefon aloqasi bo'lsa, miqdorni aniqlash shovqin odamning qulog'i bilan birga suhbatda shovqin shaklida qabul qilinadi.
Channoz jarayonida bir necha soatlik kuchlanish qiymati vaqtning eng yaqin darajasiga yaxlitlanadi, voltaj qiymatlarini taqdim etishda xato ichida 
.
Binobarin, qancha miqdordagi miqdorni ko'paytirish darajasi qancha ko'p bo'lsa, qancha miqdordagi pullik xato. Belgilangan chegaralarda, har qanday qiymatlar teng bo'lsa, bu miqdordagi xatolar doirasini ifodalash mumkin.
10.72-rasm
10.73-rasm
Hisobotning shovqini kamayishi faqat bir-birining pasayish bosqichining pasayishi bilan erishiladi. Qo'shni miqdorchilik darajasi orasidagi bo'shliq tufayli, aniqroq voltaj qiymatidagi miqdordagi miqdorlar soni ko'payishi kerak. Bo'linmoq 
- Voltajning o'zgarishi oralig'ining kengligi. Keyin kvantning kerakli miqdorida. Odatda.
Shuni ko'rish mumkinki, pasayish shovqinining pasayish orqali pasayish natijasida pasayish N. Ikkilik kodlar tomonidan miqdorni miqdorini ko'paytirishga olib keladi.
Telefon ulanishini tashkil qilganda, miqdorni kiritish darajasi odatda etti-sakkiz bitli ikkilik raqami bilan ifodalanadi va miqdorni aniqlash darajasi soni tengdir.
Yuqorida ko'rib chiqilgan xatolar bilan bir qatorda, analog raqamli o'zgarishlar bilan bog'liq xatolar, ADCning individual tugunlari noaniqlik ishining noaniqligi bilan bog'liq xatolar yuzaga keladi. Ushbu xatolar ADCning turli ayirboshlash zavodlarini ko'rib chiqishda aniqlanadi.
Raqamli analog konvertors
Ikkilik kodning vazn koeffitsientlariga mutanosib stresslar yoki toklar yoki oqimlarning chiqarilishi bo'yicha o'rnatilgan digital-analog konvertorlari (DAC).
DSU diagrammasi .
Aralashtirilgan sarmoyalardan biri ishlov kuchaytirgichidagi kuchlanish kuchaytirgichi bilan ko'rsatilgan. 10.71. Triggerlar ikkilik raqamlar joylashtirilgan va ishlab chiqarish kuchlanishining mutanosib qiymatlariga tarjima qilish uchun mo'ljallangan registrni tuzadilar. Biz kuchlanish har bir siltashni ishlab chiqarishdagi kuchlanish ikkita qiymatdan birini olishi mumkin: E - 1 va 0 bo'lganida esa 0 va 0 bilan.
Trigger chiqindilaridan kuchlanish og'irlikdagi kuchlanish rejimida ishlaydigan operatsion quvvater yoki ishlaydigan kuchaytirgich orqali ishga tushiriladi. Har bir tetik uchun ma'lum uzatish koeffitsienti bilan konderga alohida kirish ko'zda tutilgan.
Shunday qilib, TRIGGER N-ThUntFount mahsulotining kuchlanish elektr uzatish koeffitsienti bilan kuchaytirgichning chiqish qismiga uzatiladi :; Ushbu koeffitsient (N-1) tushirish: 
; (N-2) uchun: 
va hokazo.
Biz kuchaytirgichning inspektsiya koeffitsientlari individual kiritishdan individual ma'lumotlarni bir xil nisbatda bo'lganligi sababli, tegishli ikkilik raqamlarning og'irlik koeffitsientlari sifatida bir xil nisbatda. Shunday qilib, 2 baravar katta [N-ThFountning og'irligi koeffitsienti og'irlik koeffitsientining (n-1) zaryadirining og'irligi 2 baravar og'irdir. Shuning uchun, 1-davlatda joylashgan indigerlar tashxisidagi indigikerlar hosildorligidan kuchaytirgich ishlab chiqarishda kuchaytirgich ishlab chiqarishga uzatiladi.
Agar 1-davlatda bir vaqtning o'zida bir nechta bo'shatish izlansa, kuchaytirgich ishlab chiqarishda kuchlanishni kuchaytiruvchi kuchlanishni individual tergovlardan o'tkazadigan stresslar miqdoriga teng. Reyestrda ikkilik raqamni shaxsiy ravishda bo'shatish uchun raqamlar. Keyin kuchaytirgich ishlab chiqarishda kuchlanish
Bu erda N - reestrga kiritilgan ikkilik raqamining o'nlik qiymati.
So'nggi iboraning so'nggi ifodaidan Dac chiqishidagi kuchlanish reestrdagi raqam qiymatiga mutanosibligini ko'rish mumkin.
DAC ishini ikkilamchi hisoblagichlar tomonidan o'rnatilgan holatda ko'rib chiqing. Agar siz ushbu metrni kiritishga puls ketma-ketligini topshirsangiz, unda har bir keyingi pulsning kelishi bilan, DAC chiqish joyida bir nechta kuchlanish jihozga mos keladigan bosqichga ko'payadi hisoblagichning o'spirinlar hisoblagichi. Bunday qadamning kattaligi 
. Shunday qilib, rasmda ko'rsatilganidek, DAC chiqish joyida kuchlanish kuchayadi. 10.72. Pullar olingandan so'ng, peshtaxtaning barcha bo'shatlari 1 ichiga oladi, maksimal kuchlanish diak ishlab chiqarishda hosil bo'ladi
10.74-rasm
Ko'p miqdordagi bo'shatish bilan va 
. Keyinchalik, keyingi puls nol holatga qaytariladi, DACning chiqish kuchlanishi nolga teng bo'ladi. Shundan so'ng, peshtaxta birinchi navbatdagi pulslarning ballini boshlaydi va yana kapa ishlab chiqarish maydonchasining chiqishi boshlandi.
Konverterning to'liq mutlaq xatti-vaqti kam baholashning asosiy narxiga mos keladigan kuchlanishning kamroq bo'lishi kerak:
10.75-rasm
10.76-rasm
Bu yerdan siz nisbiy xato shartini olishingiz mumkin:
Ushbu nisbat konverterning nisbiy xatosi va uning bo'shashgan sonining o'zaro bog'liqligini aniqlaydi. Shunday qilib, bilan.
Ko'rib chiqilgan konverter sxemasining kamchiliklari:
- turli xil uy sharoitida yuqori aniqlikdagi tikuvchilar ishlatiladi;
- triggerlarning chiqish kuchlanishining yuqori aniqligini ta'minlash qiyin.
Ushbu kamchiliklar rasmda ko'rsatilgan DAC diagrammasida yo'q qilinadi. 10.73, uch bitli transduster diagrammasi ko'rsatilgan. Har qanday miqdordagi bo'shatish sxemasini qurish juda oson. Ushbu sxemaning o'ziga qarshilik ko'rsatuvchilarga qarshi kurashishning o'ziga xos xususiyatlari, birinchi navbatda, avvaliga ikkita qarshilik ko'rsatuvchi qadriyatlar (R va 2r) va aksincha, siljish kuchlari to'g'ridan-to'g'ri emas Dac kuchlanishini shakllantirishda va faqat kalitlarning holatini boshqarish uchun foydalaniladi, i.e. avvalgi DSC sxemasining yuqoridagi kamchiliklarini yo'q qildi (10.71-rasm).
Bunday konvertorning ishlashini batafsil ko'rib chiqing. Har bir zarbada ikkita mavjud. Ulardan biri, kuchlanishning boshqa kuchga, ikkinchisining nol kuchlanishi orqali etkazib beriladi.
Biz DAC chiqish joylaridan reestrga joylashtirilgan raqamlarning shaxsiy bo'shlig'idan kelib chiqadigan stresslarni aniqlaymiz. Raqamni ro'yxatga kiritilsin. TRIGGER 1-Shtatda, uchinchi zarbada kaliti ochiq, qolgan 0 holatda kesilgan va kalitlar va kalitlar ochilgan holda (A rasmlari). Ketma-ket o'zgarishlarni olish mumkin (10.74-rasm,<3), из которой следует, что напряжение в точке 
.
Agar registratsiya reestrga joylashtirilsa, atletuatorni rasmda ko'rsatilgan tozalash vositasi tomonidan topshirilishi mumkin. 10.75, a. Uni almashtirish orqali, rasmda ko'rsatilgan diagrammaga tushirilishi mumkin. 10.75. AC nuqtaida sodir bo'ladigan kuchlanish avvalgi [oldingi sxemadagi kabi qiymatga ega. Anjirdan. 10.75 Shuni ko'rish mumkinki, konvertorning chiqishiga olib keladigan bo'lsa, ushbu kuchlanish ikkiga bo'lingan va shu bilan birga.
Buni ko'rsatish mumkinki, nuqtada kuchlanish soni bilan. Uni uzatganda, nuqta va nuqtaga har safar ikkiga bo'lingan va kuchlanish nuqtasiga qarab farqlar 
.
Shunday qilib, reestrdagi ikkilik raqamini individual ravishda bo'shatish moslamasiga mos keladigan mahsulot bo'shliqlar koeffitsientlariga mutanosibdir. N-protsedura registrlari bilan, ikkilik raqamlarning raqamlarini ko'rsatadigan, biz kuchlanishning chiqish qismini DAC chiqishida keltiramiz:
Ushbu ifodadan binoan DACning chiqish kuchlanishi N, ro'yxatdan o'tgan raqam qiymatiga mutanosibligi aniq.
Ushbu diagrammadagi asboblar xatolari ularning nominal qiymatlaridan qarshilik ko'rsatishning og'ishlari, kalitlarning nomukammalligi (yopiq holatda haqiqiy kalitning qarshiligi cheksizlik emas, balki ochiqsiz nolda emas), kuchlanish manbaining beqarorligi E. dachda xato bu og'ishlarga ega. Keksalikdagi bo'shliqlarda.
Hozirgi sarmoyasi bilan Dac sxemasi .
Shaklda. 10.76 Da Diagrammaning yana bir varianti qarshilik ko'rsatuvchi kontenatoriga kiritilishi bilan ko'rsatilgan. Ushbu sxemada barqaror kuchlanish manbai, barqaror oqim manbalari qo'llaniladi. Agar tetik bo'lsa, 1-davlatda bo'lsa, men ochiladigan kalitga ega bo'lgan manbaga qarshilik ko'rsatuvchi vositaga kiradi; Agar qo'zg'atuvchi 0 bo'lsa, unda boshqa kalit manbani yopadi. Shaklda. 10.77 va raqamga mos keladigan sxema ko'rsatilgan. Transformatsiyalarga ko'ra, u anjirda ekvivalent sxemalarga taqdim etiladi. 10.77.6 va u erda 
. Xuddi shu kuchlanish har qanday nuqtada shakllanadi, agar reestrning tegishli kategoriyasi birlik bo'lsa. Ushbu nuqtalar orasida kuchlanish uzatilganda, kuchlanish ikkiga bo'linadi va shuning uchun chiqadigan kuchlanish
Dacda ishlatiladigan elementlar .
Dacda ishlatiladigan elementlarning tuman eritmalarini ko'rib chiqing.
Barqaror kuchlanish manbai. Shaklda. 10.78 oddiy kuchlanish stabilizatorining diagrammasini ko'rsatadi. Transtistor stabilizatorning kirish va mahsuloti o'rtasidagi zanjirga kiritilgan. Chiqish kuchlanishini barqarorlashtirish, joriy kuchlanishning ko'payishi bilan tranzistorning kuchlanish ko'payishi va aksincha, tranzistordagi kuchlanishning pasayishi pasayadi. Shunday qilib, kirish kuchlanishidagi barcha o'zgarishlar tranzistorga qoniqadi. Ushbu tranzistor rejimi tranzistorda qurilgan kuchaytirgich tomonidan ta'minlanadi. Masalan, o'sish va natijada o'sishga moyil bo'lsin va o'smoq Kichik o'sish, intensiv, kollektor va ma'lumotlar bazasida kuchlanishni sezilarli darajada kamaytiradi, kollektol va tranzistorning emitent kuchlanish pasayishini oshiradi.
|
|
|
| 10.77-rasm | 10.78-rasm |
Rahbar va stabilyon zanjiri tranzistorni topishga intilayotgan emitent zanjirida doimiy kuchlanishni ta'minlaydi. Ushbu salbiy ofsetni qoplash uchun ijobiy kuchlanish qo'llaniladi, ko'tarilishga olib borilgan kuchlanishli bo'linuvchining rezistidan chiqariladi va. Ko'proq kuchlanishning katta qismi bazada va kuchlanish o'zgarishlarining ko'pi va asosiy o'zgarishlar bazaga uzatilishi, ma'lumotlar bazasiga qo'llanilishi kerak.
Barqaror oqim manbai. Ushbu diagilizator, ularning diagrammasi anjirda ko'rsatilgan. 10.79, kuchlanish stabilizatori kabi ishlaydi. Farqi shundaki, tranzistorda kuchaytirgichning kuchlanish kuchlanishining rezistikasidan olib tashlanadi, bu esa hozirgi stabilizator sxemasi ketma-ket ravishda olib tashlanadi, ularda yuklash uchun ketma-ket ravishda yoqiladi (masalan, yuklash oqimi) Shunday qilib, hozirgi o'sish tendentsiyasiga ega, tranzistor tomonidan va tranzistorning asosini oshiradi. Bu kollektol va tranzistorning asosiy kuchlanishining pasayishiga olib keladi, bu esa kollektol va tranzistorning bazalari ortadi. hozirgi o'sishni oldini oladi I.
Asosiy qurilmalar. Qarshilik volty Sumbosal Summus bilan konvertor kalitlari (10.73-rasmga qarang) FIC-da ko'rsatilgan sxema bo'yicha kiritilishi mumkin. 10.80, a. Tranzistorlar va trag'lar bilan ishlov beriladi. Chiqish qarshilik ko'rsatkichiga ulangan.
Ushbu potentsial kelganida, tetik holatga tushib qolsin, nol potentsial va trantistor, bu potentsial kelishi bilan yopiq. To'g'ridan-to'g'ri tetik ishlab chiqarish, yuqori kuchlanish, uni tranzistor kiritishga kirish, uni ochiq holatda ushlab turadi. Agar qo'zg'atuvchi bo'lsa, Atrofulatoratorning ochiq tranzistor orqali, agar tetik holatda bo'lsa, tranzistor yopiq va nol kuchlanish qarshilik ko'rsatuvchi vositasiga kiritilgan.
Shunday qilib, ushbu sxemaga muvofiq bajarilgan qurilma konvertorning zaryadidagi ikkita kalitning rolini bajaradi.
Hozirgi Summaviy Samarqandda konvertor, Kam kalitga chidamlilik uchun yuqori talablar taqdim etilmaydi. Ushbu konvertorda diod kalitidan foydalanish mumkin, uning diagrammasi anjirda taqdim etilgan. 10.80.6. Agar tetik bo'lsa, 0 holatida bo'lsa, teskari tetik natijasidan yuqori bo'lgan yuqori kuchlanish diodni ochiq holatda ushlab turadi. Manba oqimi diod va tetik orqali yopiladi. Agar tetik bo'lsa, 1-davlatda bo'lsa, diod yopiq va men diodingiz va qarshilik ko'rsatuvchi vositasi orqali yopiq.
|
|
|
| 10.79-rasm | 10.80-rasm. |
Analog raqamli konvertorlar
Turli printsiplarga asoslangan bir nechta turdagi ADC turlarini ko'rib chiqing.
Oraliq konversiya bilan analog raqamli konvertor
vaqt oralig'ida kuchlanish
.
Ushbu turdagi transducer diagrammasi anjirda ko'rsatilgan. 10.81 va konvertorda jarayonlarni keltirib chiqaradigan vaqtinchalik diagrammalar - rasmda. 10.81.6.
Ushbu konvertorning ishini ko'rib chiqing. Yana bir soat pulse metrini nolga qaytariladi va shu bilan birga chiziqli o'zgaruvchan kuchlanish generatorini (loyni) ishga tushirdi. Changning chiqish kuchlanishi ikki taqqoslovchilarning kirib kelishiga va boshqa kiritishlarga mos ravishda, tegishli, nol kuchlanish va kuchlanish raqamli shaklga aylantirilishi kerak. Kichik ahamiyatga ega bo'lgan chiziqli o'zgaruvchan kuchlanish, nol qiymatdan o'tadi, birinchi taqqoslagichni beradi. Bu puls qo'zg'atuvchisi 1 ga o'rnatilgan 1. Chirichli o'zgaruvchan kuchlanish chiqarilganda, tomir ikkinchi taqqoslagich tomonidan beriladi. Bu pulse tetiki nol holatga qaytadi.
10.81-rasm
Time T, vrach 1-davlatda, joriy kuchlanishga mutanosib ravishda. Shunday qilib, kirish kuchlanishi vaqt oralig'iga aylantiriladi.
TRIGGGER natijalari paytida element kiritish hajmining yuqori kuchlanishi va yurak urish tartibini generator pullari (gipodlar) hisoblagichdan (ST) orqali o'tadi. Shubhasiz, hisoblagichdagi raqam t ga mutanosibdir va shuning uchun.
Yangi stressni hisobga olish uchun ishga tushirish pulsilarini ishga tushirish kerak. Shunday qilib, impulslarni ishga tushirish tanlov chastotasini kuzatishi kerak. Konverter elementlarining parametrlari qanday aniqlanganini ko'rsatamiz.
Raqamli zaryadlash soni. Konverterning ushbu qarindosh xatosiga ko'ra, maksimal raqam metrni hisobga olishi kerak:
Meterning hisob-kitoblari sonini minimal sonli tengsiz tengsiz deb hisoblanadi
Pulse generatorining chastotasi. Qiymat qiymatini o'zgartirish jarayoni mutanosib. Maksimal qiymat konversiya qilish vaqti deb ataladi:
qayerda va f mos ravishda, puls generatorining davri va chastotasi. Bu yerdan.
Konverterni loyihalashda vaqt belgilanadi. Ushbu parametr konversiya paytida kiritilgan o'zgaruvchan kuchlanish o'zgarishi bilan bog'liq konvertorning dinamik xatosi deb belgilaydi. Vaqt o'tishi bilan o'zgarishi Junior Propotchin hisoblagichining birligiga mos keladigan kuchlanishdan kam bo'lishi kerak.
Moliya kuchlanishli loy. Ushbu parametr.
Konvertorning instrumental xatolari uning individual elementlarining noaniqligi bilan bog'liq: laynerning yaroqsizligi; Taqqos qiluvchi taqqoslashning aniq tengligi davridan boshlab puls qiyosiy tengligi davridan boshlab taqsidionni qiyosiy teng bo'lgan paytdan boshlab berilgan paytgacha. tugatish vaqtini tugatish, element va; Generator pulslari chastotasining beqarorligi.
Fikr-mulohaza sxemasiga ko'ra analog raqamli konvertor .
Ushbu turdagi konshrotlarning tarkibiy pallasi anjirda ko'rsatilgan. 10.82, a.
Soat pulse (t) peshtoqka mys nolga qaytariladi. Nol kuchlanishi DAC chiqishida mutanosib kuchlanishda hisoblagich sonini o'zgartiradi. Tuzilgan element kiruvchi Kekta kirishiga va logning darajasiga kiradigan tengsizlik o'rnatiladi. 1. Shu bilan birga, gips ketma-ketligini yurak urish ketma-ketligi elementdan va hisoblagichning hisoblagichidan o'tadi. Peshtaxtaga kiritilgan har bir pulsda u erda saqlanadigan raqamlarning ko'payishiga olib keladi, bu esa elektr taraqqiyotining bir boshlang'ich bosqichga ko'tariladi. Shunday qilib, fikilda ko'rsatilganidek, kuchlanish o'sayotgan qonun bilan o'sib boradi. 10.82.6.
Voltaj zinapoyadan oshib ketganda, taqqoschi jurnal darajasini beradi. 0 va kelajakda u peshtaxtada generator pulslari kirishni to'xtatadi. Hisoblagichda ushbu nuqta tomonidan olingan raqam kuchlanishga mutanosibdir.
10.82-rasm.
ADC tipidagi tipdagi elementlar turi chiziqli o'zgaruvchan kuchlanish generatorida ishlatilmasligi sababli, uning apparatdagi xatolar vaqt oralig'ida oraliq o'zgarishlar bilan ADCda bo'lishi mumkin.
Kuzatuv turining analog raqamli konvertori .
ADCning ikki turi yuqoridagi ishlarni tsiklik rejimida muhokama qilishdi. Ularda keyingi har bir soat soat pulse konverterni o'ziga xos holatini o'rnatadi, shundan so'ng konversiya jarayoni boshlanadi. Bunday konvertorlarning tezligi asosan hisoblagichning tezligi (ya'ni, ulashishi yuqori chastotaga ega bo'lgan kichikroq zaryadlarini qo'zg'atuvchilarning tezligi bilan cheklangan).
Amaliyotda, tsiklik bo'lmagan konvertor ko'pincha ishlatilgan, uning tarkibi anjirda keltirilgan. 10.83. Ushbu sxema avvalgi turdagi konserva sxemasidan farq qiladi, u taqqoslagichni kesib o'tish uchun boshqariladi, bu hisoblagich to'g'ridan-to'g'ri hisob-kitoblarga ega bo'lib, hisoblagich generator persollarini kiritish, Uning hajmi oshadi, kuchlanish kuchlanish darajasiga ko'tarilguncha o'sadi. Hisoblagich teskari hisob rejimiga o'tkaziladi, unda metrdagi raqam pasayadi va shuning uchun kuchlanish qiymatga yetguncha pasayadi.
Shunday qilib, DAC chiqishi bo'yicha barcha t / W vutiga o'tish o'zgarishi mumkin.
Peshtaxtadan chiqish uchun kerakli daqiqalarda raqamlar qiymatlarga mutanosib ravishda olib tashlanishi mumkin.
10.83-rasm
Analog-raqamli raqamli konvertor .
Konstruktning tarkibiy sxemasi. Signalda 10.84. Konverterda R Rg'aguvchilarga o'rnatilgan registor beriladi. Ushbu reestrda bir qator kuchlanish bilan mutanosib ravishda hosil bo'ladi.
Dastlab, birlik faqat ushbu reestrning katta narxi qo'zg'atilganida qayd etiladi. Ro'yxatdan o'tish Ro'yxatdan o'tish joyidan foydalangan holda kuchlanish kuchlanish bilan taqqoslanadigan kuchlanishga aylaniladi. Agar tengsizlik amalga oshirilsa, unda qabul qilingan raqam, aslida eski pul ishlab chiqarishda birlikni o'z ichiga oladi. Agar tengsizlik tugamasa, tetik nolga qaytariladi.
Keyingi (N-1) tokchiligida quyidagi elementni reestrdagi ushbu nuqtaga mos keladigan Coltge C ning Coltge Cole-ni taqqoslash kerakligini yoki tetik holatda saqlanishi kerakligini yana birlashtiradi. Ushbu zaryadning holatiga qaytarilishi kerak. Shunday qilib, barcha n prokkada sinov jarayoni amalga oshiriladi, shundan so'ng registrda olingan raqam chiqish uchun berilishi mumkin.
Konvertorda ushbu harakatlarning ijrosini ko'rib chiqing (10.84-rasmga qarang). Soat pulsi 1-davlatga tetiklashtiradi. Qolgan holda, bir vaqtning o'zida bir vaqtning o'zida RG Shift Registratsiyasining yuqori zaryadini va Ratifi SHIG'MI M ga yaqinlashtirdi. biri.
Taqqoslash Raqamni ro'yxatga olish ro'yxatiga kiritish va shartni bajarishda jurnalning darajasini ko'tarishda C raqamiga mos keladigan C taqqoslanadi. biri.
Shift puls kelishi bo'lsa, elementning o'lchamidagi taqqoslash darajasi element kiritish holatiga o'tkaziladi va agar bu daraja log darajasiga uzatsa. 1, keyin tetik holatiga qaytadi. Shift tomirining oxirida qaytish, smenali jarayonni ro'yxatga olish maskanining o'ng tomonida o'chirilgan. 1 (n-1) -m. Ushbu reestrning natijasi, trigger sotuvga qo'yilgan, keyingi Shift pulsei kelib chiqqan holda, stiggerning kerakli holati aniqlanadi va (oxirida) belgilangan va (oxirida) Pulse, tetik 1 holatiga o'rnatiladi.
Ushbu harakatlar barcha qo'zg'atuvchilarning holati aniqlanmaguncha takrorlanadi.
Analog-raqamli konvertors (ADC)- Bu analog signallarini raqamliga aylantirish uchun mo'ljallangan qurilmalar. Bunday konversiya uchun analog signalni to'ldirish kerak, i.e. ma'lum miqdordagi miqdorlarni cheklash uchun analog signalning instantal qiymatlari.
Ideal miqdordagi narxning tavsifi rasmda ko'rib chiqiladi. 3.92.
Taqqoslash analog qiymatini bir necha sonning eng yaqin darajasiga yaxlitlash, i.e. maksimal miqdordagi xato - bu ± 0,5h (H qancha miqdordagi satr).
ADCning asosiy xususiyatlarini bekor qilish, o'zgartirish, nomutanosiblik va boshqa vaqtni o'z ichiga oladi. ADC ishlab chiqarishi mumkin bo'lgan analog qiymat bilan bog'liq bo'lgan kodni bo'shatish. Ko'pincha ADCning qarori bilan belgilanadigan, ODC mahsulotlarining maksimal sonini teskari qiymatga ega bo'lgan qiymatni o'zgartiradi. Shunday qilib, 10-bitli ADCda (2 10 \u003d 1024) -1, i.e., ADC shkalasi 10b ga mos keladigan bo'lsa, miqdordagi miqdor narxi 10 MB dan oshmasa, 10 MB dan mutlaq qiymati 10 MB dan oshmasa. Transsioner Time T HP - belgilangan signal o'zgarishida vaqt oralig'i ADC INTERNATIDAN SHART INTERNETDA NAZORATI paydo bo'lguncha.
Konversiyaning o'ziga xos usullari quyidagilar: analog qiymatni parallel ravishda qayta hisoblash va ketma-ket konversiya.
Kirish analog signalini parallel ravishda konversiya bilan ADC
Parallel usulda kirish kuchlanishi bir vaqtning o'zida N havolani stressli va aniqlagan holda, qaysi ikkita qo'llab-quvvatlaydigan narsa shuni ta'kidlaydi. Bunday holda, natija tezda olinadi, ammo sxema juda murakkab.
ADC harakatining printsipi (3.93-rasm)
U ichida \u003d 0, chunki barcha kuchlanish farqlari (U + - U - U -)< 0 (U + , U − - напряжения относительно общей точки соответственно неинвертирующего и инвертирующего входа), напряжения на выходе всех ОУ равны −Е пит а на выходах кодирующего преобразователя (КП) Z 0 , Z 1 , Z 2 устанавливаются нули. Если U вх > 0.5u, lekin 3/2u, faqat pastki Oe (U + - U -) uchun (U + - U -) uchun (U + - U -) mavjud va faqat ishlab chiqarilayotganda, natijalardagi quyidagi signallarning paydo bo'lishiga olib keladi: z 0 \u003d 1, z 2 \u003d z l \u003d 0. Agar u Vih\u003e 3 / 2u bo'lsa, unda ikkita pastki OT chiqishi, kuchlanish paydo bo'ladi, bu tashqi ko'rinishga olib keladi CP kodining 010 va hokazo.
ADC ishi haqida qiziqarli videoni ko'rib chiqing:
ADC kirish signalini ketma-ket konversiya bilan
Bu ADC-ni ketma-ket ADC, uni monitoring munosabatlari bilan (3.94-rasm) deb ataladi. 
Ko'rib chiqilgan ADC ACC DAC chiqishida kuchlanishning o'zgarishini ta'minlaydigan signal va teskari hisoblagich tomonidan ishlatiladi. Sxemaning sozlashi shundaki, u va Dac -U ishlab chiqarishda stresslarning taxminiy tengligi. Agar kirish kuchlanish u vk kattaroq bo'lsa, u o'lchagichni to'g'ridan-to'g'ri hisob qaydnomasi va uning mahsulotidagi kodga kiritiladi, chunki DAC chiqishida kuchlanishni ko'paytiradi. Tenglik davrida, uh va u hisob to'xtagan va kirish kuchlanishiga mos keladigan kod teshigining metrining chiqarilishidan chiqariladi.
Eastlik konversion usuli ADC vaqti - yurak urishini o'zgartirishda amalga oshiriladi (ADC chiziqli o'zgaruvchan kuchlanish (loy)).
AdCning ishlash printsipi ko'rib chiqildi. 3.95) Vaqti-vaqti bilan pulslar sonini hisoblash asosida, nol qiymatdan oshib ketadigan chiziq o'zgaruvchan kuchlanish (Li), nol qiymatdan oshib ketganda, u W kuchlanish darajasiga etadi. Quyidagi nota ishlatiladi: CC - Taqqoslash sxemasi, gi pulse generator, Cl - elektron kalit, SC - pulse metr. 
Time diagrammada qayd etilgan vaqt, T 1 joriy darajadagi kuchlanish hajmining boshlanishiga mos keladi va T 2 vaqt vaqti kirish kuchlanishining tengligini va layner kuchlanishining tengligiga to'g'ri keladi. O'lchash xatosi 14-sonli vaqtni hisoblash bosqichida belgilanadi. Cl kaliti puls generatorini u VX va u loyqa bo'lmaguncha o'lchashning boshlanishidan ballonga bog'laydi. U sch orqali metrni kiritishda kuchlanish ko'rsatilgan.
Hisoblagichning chiqish qismida kod kiritish kuchlanishiga mutanosibdir. Ushbu sxemaning kamchiliklaridan biri bu past tezlikda.
ADC ikki integratsiya bilan
Bunday add kiritish signalining ketma-ket konversion konversion konversion konversion usulini amalga oshiradi (3.96-rasm). Quyidagi qayd etishdan foydalaniladi: sub-nazorat tizimi, gi pulse generator, SC - puls hisoblagichi. ADCning ishlash printsipi ikki davr nisbatini aniqlashda, ulardan bir qismi (kuchlanish darajasi) ga teng bo'lgan integratlatlatgichning o'zgarishi (kuchlanish chiqishi va chiqish paytida noldan o'zgaradi) kattoqlikning maksimal qiymati) va keyingi davrda - up (U va maksimal modulodan nolgacha o'zgarib turadi) (3.97-rasm). 
Kirish signalini doimiy ravishda birlashtirish uchun T 1 T 1-ni doimiy ravishda birlashtiring, shundan keyin T 2 vaqtni (amaldagi kuchlanish integratsiyalashgan vaqt), kirish kuchlanishi shunchalik kattaroq. Sning kaliti integratorni asl nol holatiga o'rnatish uchun mo'ljallangan. Belgilangan vaqtning birinchi qismida 1 ta kalit yopiq, 2-kalit ochiladi va ikkinchisida ularning shartlari belgilangan vaqtga nisbatan teskari tomoni bilan o'zgarib turadi. GI PULSSES-dan 2 ta pulsni yopish bilan bir vaqtda SU boshqaruvini hisobga olishni hisobga olishni boshlaydi.
Ushbu pulslarni qabul qilish kuchlanish kuchlanish kuchlanish nolga aylanib chiqganda tugaydi.
T 1 segmentidan keyin integratlatni chiqarishdagi kuchlanish ifoda bilan belgilanadi
U va (t 1) \u003d - (1 / rc) ∫ 0 u dt \u003d (Uno · T 1) / (RD · C)
T 2 uzunligi uchun shunga o'xshash iborani ishlatish, biz olamiz
t 2 \u003d - (r · opp) · U va (t 1)
Bu erda u va (t 1) uchun ifoda, biz t 2 \u003d (u vx / u op) · T 1 vh \u003d OA · T 1 dan
Meterning chiqish qismida kod kiritish kuchlanishining kattaligini aniqlaydi.
Ko'rib chiqish bo'yicha ADC turining asosiy afzalliklaridan biri bu juda shovqin yuqori. Qisqa vaqt ichida yuzaga keladigan kuchlanishning tasodifiy chiqindilari deyarli konversiyada xatoga ta'sir qilmaydi. ADCning etishmasligi kichik tezlikda.
Eng keng tarqalgan - bu ADC 572, 1107, 1138 va hokazo mikroscumati seriyasidir. (3.3-jadval) 
Jadval shuni ko'rsatadiki, eng yaxshi tezlik ADC parallel o'zgarishiga ega va eng yomoni ketma-ket konversion konversiya.
Biz ish va ADC qurilmasi haqida boshqa munosib video ko'rishni taklif etamiz:
ADC ruxsati - bu ADC ma'lumotlari bilan o'zgarishi mumkin bo'lgan analog signalning minimal o'zgarishi - bu uning bitlari bilan bog'liq. Hech qanday shovqinsiz bitta o'lchamda bo'lsa, ruxsat to'g'ridan-to'g'ri aniqlanadi tub ADC.
ADCning zaryadini amalga oshirish chiqishda konvertorni chiqarishi mumkin bo'lgan diskret qiymatlar sonini tavsiflaydi. Ikkilik ADClarda bitlarda o'lchanadi, tropik ADCda tropik ADClar tri bilan o'lchanadi. Masalan, ikkilik 8 bitli ADC 256 ta diskret qiymatni chiqarishga qodir (0 ... 255), beri 2 8 \u003d 256 (\\ displey 2 ^ (8) \u003d 256), Troik 8 bitli ADC 6561 diskret qiymatini chiqarishga qodir, chunki 3 8 \u003d 6561 (\\ displey 3 ^ (8) \u003d 6561).
Voltage reysi maksimal va minimal chiqishga mos keladigan stresslarning farqiga teng. Chiqishning diskret qiymatlari soniga bo'linadi. Masalan:
- 1-misol.
- Kirish qiymatlari oralig'i \u003d 0 dan 10 voltgacha
- Ikkilik ADC 12 biti 12 bit bit: 2 12 \u003d 4096 miqdoriy kvadratlar darajasi
- Ikkilik ADC kuchlanishining qarori: (10-0) / 4096 \u003d 0.00244 VOLTS \u003d 2.44 MV
- Tropik ADC 12 TRI: 3 12 \u003d 531 441 Chaqimi darajasi
- Tropik ADC voltlji: (10-0) / 531441 \u003d 0.0188 MV \u003d 18,8 mkv
- 2-misol.
- Kirish qiymatlari oralig'i \u003d -10 dan +10 volt
- Ikkilik ADC 14 bitlari 1 bit bit: 2 14 \u003d 16384 Chiqarish darajasi
- Ikkilamchi adc kuchlanishining qarori: (10 - 10)) / 16384 \u003d 20/16384 \u003d 0.00122 volt \u003d 1,22 mV
- Tropik ADC 14 TRI: 3 14 \u003d 4 782 969 Chekzalar darajasi
- Tropik ADC voltlji: (10 - (- 10)) / 4782969 \u003d 0.00418 MV \u003d 4.18 mkv
Amalda, ADC ruxsati signalga kirish signali nisbati bilan cheklangan. ADCni kiritishda katta shovqinning katta intensivligi bilan, kirish signali qo'shni signalining qo'shni signalining qo'shilishi mumkin emas, ya'ni qaror yomonlashadi. Bunday holda, bunga erishish mumkin bo'lgan qaror tavsiflanadi. samarali bit (Eng. samarali bitlar, enob), bu ADCning haqiqiy zaryadidan kamroq. Chiroyli signalni o'zgartirganda, chiqish kodigi kichik zaryadlovi deyarli foydasiz, chunki ularda shovqin mavjud. Belgilangan bitga erishish uchun kirish signali shovqin nisbati, har bir badasi uchun taxminan 6 db bo'lishi kerak (6 db ikki marta signal darajasida bir marta o'zgaradi).
Konversiya turlari
ADC algoritmlari usuliga muvofiq:
- Ketma-ketlik
- Ketma-ket Sigma Delta modulyatsiyasi bilan ketma-ket
- Bir necha bosqichli parallel
- Ikki va undan ko'p qadam bosgan (konveyer)
Dastlabki ikki turdagi ADC tanlab olish va saqlash moslamalaridan (UHH) majburiy foydalanishni anglatadi. Ushbu qurilma konversiyani bajarish uchun zarur bo'lgan vaqt uchun analog signal qiymatini yodlash uchun ishlatiladi. Bu holda ADC ketma-ket turini konversiya qilish natijasi ishonchsiz bo'ladi. UHH ning kompozitsiyasida bo'lgan va tashqi UHHni talab qiladigan holda ketma-ket yaqinlashishning integral ADCS ishlab chiqariladi. ] .
Chiziqli ADC
ADCning ko'pi chiziqli deb hisoblanadi, ammo raqamli o'zgarishlar asosan noxushlik bo'lmagan jarayondir (doimiy bo'shliqni diskret - nobleare-nofsiz operatsiyaga berishdan tashqari).
Muddat chiziqli ADC-ga kelsak, ushbu mahsulotning raqamli qiymatida ko'rsatilgan kirish qiymatlari doirasi chiziqli qonun bilan bog'liqligini ko'rsatadi, ya'ni ishlab chiqarish qiymati bilan chiziqli qonun bilan bog'liqligini ko'rsatadi k K. kirish qiymatlari oralig'ida erishilgan
m.(k K. + b.) m.(k K. + 1 + b.),qayerda m. va b. - Ba'zi bir konstansiyalar. Doimiy b.Qoida tariqasida, 0 yoki -0,5.5. Agar a b. \u003d 0, ADC qo'ng'iroq qildi nonvinatsiz bosqichli kovaterlik (o'rtagacha ko'tarilish), agar b. \u003d -0.5, keyin ADC deb nomlanadi qiqlovni kamaytirish uchun nol bilan nolga teng (o'rta qadam.).
Noofteke adc
Muhim parametr noma'lumligini tasvirlaydi integral nuqsonlik (Inl) va differentsial nomuvofiqlik (Dnl).
Apertunt xato (Jitter)
Sinusoidal signalini raqamga kiritishiga imkon beramiz x (t) \u003d gol \u2061 2 p f 0 t (\\ displeystle x (t) \u003d a \\ pi f_ (0) t). Ideal holatda, ma'lumotnomalar teng oraliqlarda olinadi. Biroq, aslida, ma'lumot olish vaqti sinxronlashtirish signalining frontidan titraganligi sababli tebranishlar ( soat hazil.). Vaqtning noaniqligi deb ishonish D t (\\ displeyStyle \\ delta t), biz ushbu hodisa tufayli xato deb baholanib, ushbu hodisani baholash mumkinligini olamiz
E p ≤ | X (t) d ts | ≤ 2 a p f 0 d t (\\ displeystle e_ (AP) \\ LEQ | \\ delta t | \\ pi f_ (0) \\ delta t).Xato past chastotalarda nisbatan kichik, ammo yuqori chastotalarda sezilarli darajada oshishi mumkin.
Aperaturase xatosining ta'siri agar uning qiymati nisbatan kichik bo'lsa, uning qiymati oz bo'lsa, e'tiborni e'tiborga olish mumkin. Shunday qilib, siz sinxronlashtirish signalini silkitishga quyidagi talablarni belgilashingiz mumkin:
D t.< 1 2 q π f 0 {\displaystyle \Delta t<{\frac {1}{2^{q}\pi f_{0}}}} ,qayerda Q (\\ displeystle q) - ADCni to'lash.
| ADCni to'lash | Maksimal kirish chastotasi | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 44.1 Xzsi. | 192 Xz | 1 MHZ | 10 MHZ | 100 MGts | |
| 8 | 28,2 ns. | 6.48 ns. | 1.24 ns. | 124 Ps. | 12.4 Ps. |
| 10 | 7,05 ns. | 1.62 ns. | 311 PS. | 31.1 PS. | 3,11 PS. |
| 12 | 1.76 ns | 405 PS. | 77.7 PS. | 7.77 PS. | 777 FS. |
| 14 | Ps Ps. | 101 Ps. | 19.4 PS. | 1.94 PS. | 194 FS. |
| 16 | 110 PS. | 25.3 Ps. | 4.86 PS. | 486 FS. | 48.6 FS. |
| 18 | 27.5 PS. | 6.32 PS. | 1.21 PS. | 121 FS. | 12.1 FS. |
| 24 | 430 FS. | 98.8 FS. | 19.0 f-lar. | 1.9 FS. | 190 AC |
Ushbu jadvaldan biz ADC-ni aniq qo'llashning maqsadga muvofiqligi haqida xulosa qilishimiz mumkin, chunki Sinxron silkitib qo'yilgan cheklovlarni hisobga olgan holda ( soat hazil.). Masalan, agar sinxronizatsiya tarqatish tizimi ultra noaniqlikni ta'minlay olmasa, aniq 24 bitli ADC-ni qayd etish mutlaqo ma'nosizdir.
Umuman olganda, soat signalining sifati nafaqat shu sababdan juda muhimdir. Masalan, chip tavsifidan Ad9218. (Analog qurilmalari):
Har qanday yuqori tezlikda ADC foydalanuvchi tomonidan taqdim etilgan tanlab olish vaqti sifatiga juda sezgir. Kuzatuv va ushlab turish zalidir. Soatdagi har qanday shovqin, buzish yoki vaqtni belgilash analog-raqamli mahsulotda ko'rsatilgan oqim bilan birlashtirilgan.
Ya'ni, har qanday yuqori tezlikdagi ADC foydalanuvchi tomonidan taqdim etilgan soat chastotasini raqamlashtirish sifatiga juda sezgir. Tanlov va saqlash sxemasi, aslida mikser (multiplikator). Soatning fazasi foydali signal bilan aralashtirilgan har qanday shovqin, buzish yoki shitter.
Tanlov chastotasi
Analog signal - bu doimiy vaqt funktsiyasi, ADCda u raqamli qiymatlar ketma-ketligiga aylantiriladi. Shuning uchun analog signalidan raqamli qiymatlarni namuna olish chastotasini aniqlash kerak. Raqamli qiymatlar ishlab chiqariladigan chastota deyiladi tanlov chastotasi ADC.
Chegaralangan spektral guruh bilan doimiy o'zgaruvchan signal raqamni (I.E., signalning qiymatlari vaqt oralig'ida o'lchanadi T. - tanlab olish davri) va manba bo'lishi mumkin albatta Ajralish qiymatidan diskret qiymatlardan tiklanadi. Qayta tiklash aniqligi miqdorizatsiya xatosi bilan cheklangan. Biroq, Kotelnikov - Shannon Teoremga muvofiq, tanlab olish chastotasi signal spektrida maksimal chastotadan yuqori bo'lgani uchun aniq tiklanish mumkin.
Haqiqiy ADCS analog raqamli konversiyasini bir zumda ishlab chiqara olmasligi sababli, kirish analog qiymati hech bo'lmaganda konversiya jarayonini tugatish uchun doimiy ravishda saqlanishi kerak (bu safar interval deyiladi) konversiya vaqti). Ushbu vazifa ADC Kirish joyida - saqlash moslamasidagi maxsus sxema yordamida hal qilinadi. UHH qoida tariqasida, analog kaliti orqali kirish kuchini kondensaterga ulangan, kirish signali tanlab olinganda, kirish signali tanlab olinganda, kirish signali olinadi (kondensier kiritilgan kuchlanishga ishlov berilgan), saqlash. Integratsiyalashgan mikrosxemalar shaklida, o'rnatilgan UHH mavjud.
Aptbra orqali ov qilish (taxallus)
Barcha ADC belgilangan vaqt oralig'ida kirish qiymatlarini tanlash orqali ishlaydi. Shuning uchun ishlab chiqarish qiymatlari kirish uchun taqdim etilgan narsalarning to'liq emas tasviridir. Chiqish qiymatlariga qarab, kirish signalini qanday tutganligini aniqlash uchun imkoniyat yo'q orasida Namuna. Agar kirish signalini asta-sekin o'zgarishi ma'lum bo'lsa, namuna olish chastotasiga nisbatan asta-sekin o'zgaradi, ular namunalar orasidagi oraliq qiymatlar ushbu namunalar qiymatlari o'rtasida bo'lgan. Kirish signallari tezda o'zgarsa, unda kirish signali oraliq qiymatlari haqida taxminlar amalga oshirilishi mumkin emas va shuning uchun manba signalining shaklini unsiz qilib bo'lmaydi.
Agar ADC tomonidan chiqarilgan raqamli qiymatlarning ketma-ketligi bo'lsa, biron bir joyda digital-analog konvertor tomonidan qayta o'rnatilgan bo'lsa, natijada bo'lgan analog signal manbaning maksimal aniq nusxasi hisoblanadi. Agar kirish signali ma'lumotnomalariga qaraganda tezroq o'zgarsa, signalni tiklashning aniq tiklanishi mumkin emas va DSC chiqishi bo'yicha noto'g'ri signal mavjud bo'ladi. Signalning noto'g'ri chastotasi tarkibiy qismlari (manba spektrida etishmayotgan) deb nomlangan taxalluslar. (Soxta chastotali, yonma-kam chastotali komponent). Soxta komponentning chastotasi signal chastotasi va namuna olish chastotasi o'rtasidagi farqga bog'liq. Masalan, 1,5 kHz chastotasi bo'lmagan 2 kHz chastotasi bo'lgan sinusoidal signallari 500 GZ chastotasi bilan sinusoid sifatida takrorlanadi. Ushbu muammo nomlandi chastota qoplamasi (taxalluslar.).
Apptra haddan tashqari ishining oldini olish uchun ADC kiritish uchun kiritilgan signal spektral komponentni bostirish uchun quyi chastota filtri orqali qabul qilinishi kerak, uning chastotasi tanlab olish stavkasining yarmidan oshadi. Ushbu filtr deb nomlangan anti-aasing. (Antiyalar) filtri, haqiqiy ADC-ni qurishda foydalanish juda muhimdir.
Umuman olganda, analog kirish filtridan foydalanish nafaqat shu sababdan ham qiziq. Aftidan, odatda raqamlashtirishdan keyin qo'llaniladigan raqamli filtrga bemalol eng yaxshi parametrlarga ega. Ammo agar tarkibiy qismlar signalda, samarali ravishda qatag'on qilingan analoglardan analogdan ancha uzoq bo'lsa, bunday echim Adamning dinamik diapazonini tejashga imkon beradi: agar 10 db kuchliroq bo'lsa Signaldan ko'ra, u isrof qilishda o'rtacha, o'rtacha, bittasi sarflanadi.
Ko'p hollarda spektrni kiritish istalmagan ta'sirga ega bo'lsa-da, uni foyda olish uchun ishlatilishi mumkin. Masalan, ushbu ta'sir tufayli tor (mikserga qarang) ni chastotani tushirmasdan amalga oshirish mumkin. Shu bilan birga, ADCning kirish haqidagi analog kaskadlar ADCning asosiy (video yoki pastki) uyg'unligi uchun ODCning standart foydalanish uchun zarur bo'lganidan ko'ra ancha yuqori parametrlarga ega bo'lishi kerak. Bundan tashqari, buning uchun ADCning asoratlanmagan chastotalarni samarali filtrlashni ta'minlash kerak, chunki raqamlashtirishdan keyin uni aniqlash va / yoki ko'pchilikni filtrlash imkoniyati yo'q.
Soxta tasodifiy signalni yopish (u erda)
Soxta-tasodifiy signalni aralashtirish usuli yordamida ADCning ba'zi xususiyatlari (eng yaxshi). Bu mayda-chuyda o'xshashlik signaliga (oq shovqin) tasodifiy shovqinni qo'shishda tashkil etadi. Shovqinning amplitudasi, qoida tariqasida, Mzrning yarmida tanlangan. Ushbu qo'shimchaning samarasi shundaki, 0 va 1 shtatlar o'rtasida tezkor kirish signalida (Neote Mzr 0 yoki 1-chi holatda). Egilgan shovqin bilan, oddiy yaxlitlik signalini, yaqinda yaxlitlashning o'rniga, tasodifiy ravishda yaxlitlash yoki pastga tushish, tasodifiy ravishda yuqoriga yoki boshqa darajaga aylantirilgan o'rtacha vaqtga yaqin vaqtga teng bo'lgan o'rtacha vaqt bu darajaning qanchalik yaqinligiga bog'liq ushbu darajaga yaqin. Shunday qilib, raqamlilashtirilgan signal MZR, ya'ni ADCning samarali zaryadining ko'payishi bilan bog'liq signalning amplitudasi haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi. Texnikning salbiy tomoni chiqish signalida shovqinni oshirishdir. Aslida, miqdoriylashtirish xatosi bir nechta qo'shni murojaatlari tomonidan buziladi. Ushbu yondashuv eng yaqin diskret darajasiga oddiy yaxlitlikdan ko'ra orzu qiladi. Soxta-tasodifiy signalni aralashtirish usulidan foydalanish natijasida biz vaqt o'tishi bilan signalni aniqlab olishimiz mumkin. Kichik signal o'zgarishlarini Psudo-Random Mzrdan filtrlash orqali ko'tarilishi mumkin. Bundan tashqari, agar shovqin aniqlansa (shovqinning amplitudasi har qanday vaqtda ma'lum bo'lsa, uni ko'paytirgandan so'ng, uni ko'paytirgandan so'ng, uni deyarli butunlay yo'q qilish mumkin.
Psevdo-tasodifiy signalsiz raqamli raqamli raqamli ekslatgichlarning ovozli signallari juda buzilgan va yoqimsiz eshitish orqali qabul qilinadi. Soxta-tasodifiy signalni aralashtirganda, haqiqiy signal darajasi bir necha ketma-ket bir nechta ma'lumotlarning o'rtacha qiymati hisobga olinadi.
ADC turlari
Quyida ADC-ni qurishning asosiy usullari keltirilgan:
- Parallel ADC to'g'ridan-to'g'ri konversiyaTo'liq parallel ADClar kirish signalining har bir diskret darajasi uchun bitta qiyosini o'z ichiga oladi. Istalgan vaqtda, faqat kirish signalining darajasiga mos keladigan taqqoslovchilar kirish signalini chiqarish uchun berilgan. Barcha qiyofalardagi signallar to'g'ridan-to'g'ri parallel reestrga keladi, so'ngra kodni qayta ishlash dasturiy ta'minotni dasturiy ta'minotni ishlab chiqaradi, kodni kiritishda kodni kiritish kerak bo'lgan raqamli kodni yaratadi. Keroder ma'lumotlari parallel reestrda belgilanadi. Umuman olganda parallel ADC-ning namunaviy chastotasi analog va mantiqiy elementlarning apparat xususiyatlariga, shuningdek qiymatlarni tanlab olish chastotasi bilan bog'liq. Parallel to'g'ridan-to'g'ri konversiya eng tezkor, ammo odatda 8 bitdan iborat bo'lishi mumkin, chunki ular katta apparat narxini talab qiladi ( 2 n - 1 \u003d 2 8 - 1 \u003d 255 (\\ displey soat 2 ^ (n) -1 \u003d 2 ^ (8) -1 \u003d 255) taqqoslash). Ushbu turdagi ADC chip kristalining juda katta hajmiga, yuqori kiruvchi idishga ega va qisqa muddatli chiqish xatolarini keltirib chiqarishi mumkin. Video yoki boshqa yuqori chastotali signallar uchun, shuningdek, real vaqt rejimida tez o'zgaruvchan jarayonlarni kuzatish uchun sanoatda keng qo'llaniladi.
- Parallel-izchil ADC to'g'ridan-to'g'ri konversiya, qisman ketma-ket ads, yuqori tezlikda ushlab turish sizga taqqoslashlar sonini sezilarli darajada kamaytiradi ( k ⋅ (2 n / k - 1) (\\ displeystle k \\ cdot (2 ^ (n / k) -1)))Bu erda NUPTUT kodining bitlari soni, va K raqamli (8 bit va 2 ta ADC bilan, 30 ta qiyofalar, 30 ta taqqoslash kerak). Ikki yoki undan ko'p (k) qadamlardan foydalaning. Uning tarkibida K parallel ADC to'g'ridan-to'g'ri konversiya. Ikkinchi, uchinchi va hokazo. ADC ushbu xatoni raqamini raqamlashtirish orqali ADCning miqdorini kamaytirish uchun ADC xizmat qiladi. Birinchi bosqichda qo'pol konversiya amalga oshiriladi (kam qaror). Keyingi, kirish signallari va qo'pol konversiya natijalariga mos keladigan analog signal (qo'pol kodga xizmat ko'rsatadigan yordamchi DAC) o'rtasidagi farq. Ikkinchi bosqichda farq o'zgaradi va qabul qilingan kod to'liq foydali raqamli qiymatni olish uchun qo'pol kod bilan birlashtirilgan. ADC ADC ADC to'g'ridan-to'g'ri konversiya parallel ravishda konversiyadan ko'ra sekinroq, yuqori aniqlik va uy-joyning kichik hajmiga ega. Chiqarilgan ma'lumotlarning tezligini to'g'ridan-to'g'ri konversiya qilish parallel ravishda konvertatsiya qilishning parallel ravishda konveyasi, konveyerning konveyerlari foydalanish tezligini oshirish uchun ishlatiladi.
- Konveyer ishi ADC, U ketma-ket konversion konversiya qilishning parallel-ketma-ket konversiyasida, ular to'g'ridan-to'g'ri konversiya qilishning odatdagi rejimidan farqli o'laroq, qisman konversiyalashgandan so'ng, qisman o'zgarishlar kiritiladi To'liq konversiya tugashiga qadar konveyer ishlaydi.
- Ketma-ket ADC to'g'ridan-to'g'ri konversiya, to'liq ketma-ket ADCS (k \u003d n), ancha sekin parallel ravishda parallel ravishda ketma-ket ADC to'g'ridan-to'g'ri konversiya, lekin undan ham ko'proq (yuqoriga) n ⋅ (2 n / n - 1) \u003d n \\ sdot (2 \\ disperstle n \\ disot (2 \\ disot) \u003d n \\ cdot (2 ^ (1) -1 ) \u003d N)Bu erda n ishlab chiqarish kodi bitlari sonining soni va K - ADC to'g'ridan-to'g'ri o'zgarishi parallel o'zgarishi) taqqoslovchilar sonini kamaytiradi (8 taqqoschilar 8 bitdan iborat). Ushbu turning tropik ADC, bir xil turdagi ikkilik ADCning ikkitomonlama apparat narxlarida bir marta mos keladigan darajada tezroq 1,5 baravar tezroq.
- yoki Bonetetik muvozanat bilan ADC Taqqosli, yordamchi Dac va ketma-ket yaqinlashuv registrini o'z ichiga oladi. ADC Analog signalini N bosqichlari uchun raqamli deb o'zgartiradi, u erda ADCning zaryadidir. Har bir bosqichda, SZR-dan tortib, Mzr bilan tugaydigan raqamli qiymatning bir qancha raqamli qiymatining bir burchasi bilan belgilanadi. Keyingi bitni aniqlash bo'yicha harakatlar ketma-ketligi quyidagicha. Oldingi qadamlarda belgilangan bitlardan hosil bo'lgan analog qiymat yordamchi DAC namoyish etiladi; Ushbu bosqichda aniqlanishi kerak bo'lgan ozgina 1 ga teng, ko'proq kichik bitlar 0 ga o'rnatiladi. Yordamchi Dac qiymatidagi qiymat inputalog analog qiymati bilan taqqoslanadi. Agar kirish signali qiymati yordamchi DAC qiymatidan kattaroq bo'lsa, unda aniqlangan bit 1 qiymatni oladi, aks holda oxirgi raqamli qiymatning ta'rifi ikkilik qidiruvga o'xshaydi. Ushbu turdagi ADC bir vaqtning o'zida yuqori tezlikda va yaxshi aniqlik bilan ta'minlanadi. Biroq, saqlash namunali qurilmasining yo'qligida xato katta bo'ladi (eng katta zaryadni raqamlashtirishdan keyin signal o'zgara boshladi).
- (Inglizcha. Delta-kodlangan ADC) yordamchi DACga kiradigan kodni o'zgartiradi. Kirish signallari va yordamchi DAC signallari taqqoslaganda taqqoslanadi. Taqqoslanuvchidan metrga nisbatan salbiy fikrlar tufayli hisoblagichdagi kod doimiy ravishda o'zgarib turadi, chunki yordamchi Dacdan kam shakllantirilishi kerak. Biroz vaqt o'tgach, signal farq MzRdan kam bo'ladi, metrlik kodi - bu chiqish raqamli ADC signallari sifatida o'qiladi. Ushbu turdagi ADC juda katta signal va yuqori aniqliklarga ega, ammo konversiya vaqti yuqoridan cheklangan bo'lsa ham kirish signaliga bog'liq. Eng yomon holatda, konversiya vaqti teng T max \u003d (2 Q) / F bilanqayerda savol: - ADCni to'lash, f S. - hisoblagichning takomiliy generatorining chastotasi. Differentsial kodlash ADC odatda haqiqiy jahon signallarini raqamlashtirish uchun yaxshi tanlovdir, chunki fizik tizimlarda ko'p signallar sakrashga o'xshash o'zgarishlarga moyil emas. Ba'zi ADClarda birlashtirilgan yondashuv qo'llaniladi: differentsial kodlash va ketma-ket yaqinlashish; Bu, ayniqsa, signaldagi yuqori chastotali komponentlar nisbatan kichik ekanligini ma'lum darajada yaxshi ishlaydi.
- ADC arra yupqa signalini taqqoslash (Ushbu turdagi ba'zi adc qo'ng'iroq qildi) ADCni birlashtirishBundan tashqari, ularda qo'shimcha hisob qaydnomasi kiritilgan ADC) shag'al kuchlanish generatorini o'z ichiga oladi (ADCning ADCning ADCning ADCning ORMda), taqqoslagich va vaqt metrini tashkil etadi. Seyni ko'tarish signali pastki qismdan yuqori darajagacha chiziqli darajada oshadi, so'ngra tezda pastki darajaga tushadi. Tayyorlanaj boshlanish paytida vaqt o'lchanadi. Arra ko'tarilishi signali kirish signalining darajasiga yetganda, taqqoslovchini kesib o'tadi va metrni to'xtatadi; Ushbu qiymat metrdan o'qiladi va ADCning chiqishiga etkazib beriladi. ADCning ushbu turi eng oddiy tuzilishdir va minimal buyumlarning minimal sonini o'z ichiga oladi. Shu bilan birga, ushbu turdagi eng oddiy ADC harorat va boshqa tashqi parametrlarga nisbatan pastligi juda kamligi va sezgirligi juda past. Aniqlikni oshirish uchun pilot generator metr va yordamchi DAK asosida qurilishi mumkin, ammo bunday tuzilishga nisbatan boshqa afzalliklarga ega emas ADC izchil yaqinlashuv va ADC differentsial kodlash.
- ADC zaryadlash bilan (Bularga ADC ikki bosqichli integratsiya, ADC ko'p bosqichli integratsiya va ba'zilari) tarkibida taqqoslash, taqqoslash, joriy integrator, soat generatori va pulsent o'lchagan. Transformatsiya ikki bosqichda sodir bo'ladi ( ikki bosqichli integratsiya). Birinchi bosqichda kirish kuchlanish qiymati joriy integratlatlatlatgichga kiritiladi (kiritilgan kuchlanish uchun mutanosib), bu haqda zaryadsiz. Bu jarayon vaqt o'tishi bilan davom etadi Tn.qayerda T. - soat generatorining davri, N. - Doimiy (katta butun son, zaryadlash vaqtini belgilaydi). Bu vaqtdan keyin integratori kiritish ADC kirishidan o'chadi va barqaror hozirgi generatorga ulanadi. Generatorning qutblari shundaki, u integratlatlatsiyada to'plangan zaryadni kamaytiradi. Bo'shatish jarayoni integratlatlatgichdagi zaryad nolga kamayguncha davom etadi. Yurak vaqti oqindi uchun zaryad boshlanishidan oldin soat sapulslari hisobi bilan o'lchanadi. Soat pulslari soni va chiqarilishi ADCning chiqish kodi bo'ladi. Buni ta'kidlash mumkinki, impulslar soni n.Narxi paytida ko'rilgan, quyidagilar: n.=U. Vk N.(RI 0.) -1, qayerda U. Bx - ADC kiritish kuchlanishi, N. - Bir bosqichli pulslar soni (yuqorida belgilangan), R. - joriy kuchlanishni oqimida o'zgartiradigan qarshilikka chidamliligi, I 0. - ikkinchi bosqichda integratorni chiqaruvchi barqaror generatordan joriy qiymat. Shunday qilib, tizimning beqaror emas parametrlari (birinchi navbatda, integrator konchegenterining sig'imi) yakuniy ifodaga kiritilmaydi. Bu natijasum ikki ma'noli Jarayon: birinchi va ikkinchi bosqichda kiritilgan xatolar o'zaro hisobga olinadi. U hatto uzoq muddatli generatorning uzoq muddatli barqarorligi va taqqoslovchining kuchlanish kuchlanishining kuchliligi bilan ham qiyinlashtirmaydi: ushbu parametrlar odatdagidek, har bir konversiya paytida (boshqa emas) 2tn.). Aslida, ikki bosqichli integratsiya printsipi sizga ikkita analog qiymatlar nisbati (kirish va namunali joriy) raqamli kodlar nisbati ( n. va N. Yuqorida belgilangan nuqtada), deyarli qo'shimcha xatolarsiz. Ushbu turdagi ADCning tipik oqishi 10 dan 18 gacha [ ] Ikkilik bo'shliqlar. Qo'shimcha afzallik - bu aylanuvchi vaqt oralig'ini belgilangan vaqt oralig'ini aniq birlashtirish hisobiga o'zgartirilgan konvertorlarni sezgir holda konverturterlarni sezgirlikni (masalan, quvvat manbai) qurish imkoniyati. ADCning ushbu turining noqulayligi past o'zgarish stavkadir. ADC ball miqdorida o'lchov vositalarida qo'llaniladi.
- ADC pulse takrorlash stavkasiga oraliq konversiya bilan. Sensordan signal stol konverteridan o'tib, keyin kuchlanish chastotasi konvertori orqali o'tadi. Shunday qilib, to'g'ridan-to'g'ri mantiqiy tumanni kiritish faqat pulslar chastotasi bo'lgan signal tomonidan olinadi. Mantiqiy hisoblagich ushbu impulslarni namunaviy vaqt davomida kirish uchun kirish uchun olib boradi, shu bilan namuna vaqtida konsultga etib boradigan pullar soniga teng. Bunday ADClar juda sekin va unchalik aniq emas, lekin shunga qaramay juda sodda va shuning uchun juda kam xarajat qiladi.
- Sigma Delta -Ad (Shuningdek, SIGMA ADC deb nomlanadi) Tamolash chastotasi, istalgan va filtrlash barglari bilan bir necha baravar katta va filtratsiya barglari faqat signalda kerakli spektralarni keltiradi.
Odatli ADC odatda bir xil printsiplarda qurilgan.
Optik ADC
Optik usullar mavjud [ ] Elektr signalini kodga aylantirish. Ular ba'zi moddalarning elektr maydonining ta'siri ostida impily indeksni o'zgartirish qobiliyatiga asoslanadi. Shu bilan birga, buloqdan bir qismi, bu moddaning chegarasida bu moddaning chegarasidagi tezligi yoki burchagida reaktiv indeksning o'zgarishiga muvofiq o'zgaradi. Ushbu o'zgarishlarni ro'yxatdan o'tkazishning bir necha usullari mavjud. Masalan, fotodetektorlar diapazonlari diskret kodga tarjima qilib, nurni rad etishni qayd etadilar. Kechiktirilgan nurni o'z ichiga olgan turli xil aralashuv sxemalari signalning o'zgarishini yoki elektr qiymatlari taqqoslash vositalarining o'zgarishini taxmin qilishga imkon beradi.
Chipning narxini oshiradigan omillardan biri bu xulosalar sonini ko'paytiradi, chunki ular chipning ishini ko'proq qilishni majbur qilishdi va har bir xulosa kristalga biriktirilishi kerak. Xulosalar sonini kamaytirish uchun ADC Palani kam tozalash chastotalarida ishlaydigan seriya interfeysi mavjud. ADC-dan seriyali interfeys yordamida o'rnatilgan zichlikni oshirishga va kichikroq maydon bilan to'lovni yaratishga imkon beradi.
Ko'pincha ADC mikrosirinlari analog mulozimlari uchun bitta Analogning bir xilmak kiradi. Turli xil ADC modellari tanlovni saqlash moslamalari, asboblar kuchaytirgichlari yoki yuqori voltli usullar va boshqa shunga o'xshash zanjirlar kirishi mumkin.
ADCni qayd etishni ro'yxatdan o'tkazish
ADC zamonaviy ovoz yozish uskunalari uchun qurilgan, chunki ovozlarni qayta ishlash, qoida tariqasida, kompyuterlarda; Analog yozishni qo'llashdan foydalanib, ADC ma'lumotni tashuvchida qayd etadigan PCM-Rotga signalni tarjima qilish uchun talab qilinadi.
Yozuvda ishlatiladigan zamonaviy ADC 192 kHz-ga qadar tanlab olish chastotalarida ishlashi mumkin. Ushbu sohada ish bilan ta'minlangan ko'plab odamlar ushbu ko'rsatkich ortiqcha va sof marketing dolzarb deb hisoblangan deb hisoblashadi (bu Kotelnikov-Shannon teoremasi tomonidan tasdiqlanadi). Bu ovoz analog signal Hi-Fi-Fi-Fi-Fi-FIRTHERCHIES uchun tez-tez u namuna olish, bunday yuqori chastota, raqamli uzatish saqlanishi mumkin, deb juda ko'p ma'lumotlarni o'z ichiga olgan, va emas deb aytish mumkin; masal tezligi 44.1 kds (CDS uchun standart) yoki 48 kHz (kompyuterlarda ovozni ifodalash odatiy). Biroq, keng guruhlarni soddalashtiradi va bir nechta aloqalar bilan kichikroq havoda yoki kichikroq bo'lsa, ularni kattmentning o'tkazish qobiliyati faltrining filtrining filtrining filtrining filtrining filtrining filtrining filtrining filtriga ijobiy ta'sir ko'rsatadi.
Shuningdek, ADCning ortiqcha o'tkazish qobiliyati moslashuvni taqsimlashga imkon beradi, ammo namunaviy va saqlash sxemasi mavjudligi sababli muqarrar ravishda paydo bo'ladi. Bunday buzilishlar (chiziqli bo'lmagan bob) gunrat (x) / x [ ] Va butun o'tkazish qobiliyati bilan tanishing, shuning uchun tarmoqli chastotaning kichik qismi (foydali signal bilan band), buzilish ma'lumotlari kamroq.
Yozish uchun analog raqamli kontrererterlar keng narxlanmoqda - 5 dan 10 ming dollargacha. Va yuqorida ikki kanal ADC uchun.
Kompyuterlarda ishlatilgan yozuv ichki va tashqi ko'rinishga ega. Linux uchun bepul Pulsoudao dasturiy kompleksi mavjud bo'lib, bu sizga kafolatli kechikish bilan tashqi kompyuter uchun yordamchi kompyuter sifatida yordamchi kompyuterlardan foydalanish imkonini beradi.
.