Seanalair prionnsabal obrachadh ADC

Nach coimhead air a 'phrìomh raon de chùisean a Faodaidh seo a bhith ris a' phrionnsabal an Analog-gu-didseatach iomlaid (ADCs) de dhiofar sheòrsaichean. Sreathach cunntas cothromachaidh an dèidh - dè tha air cùl na faclan seo? Dè a tha ag obair prionnsabal na ADC an microcontroller? Tha iad sin agus cùisean eile a thèid a dheasbad ann am frèam den aiste. Tha a 'chiad trì thèid seachad gu coitcheann teòiridh, agus an ceathramh fo-thiotal Bidh sgrùdadh air mar a tha iad ag obair. Faodaidh tu a 'coinneachadh ri diofar litreachas ADC agus DAC thaobh. Tha am prionnsapal obrachadh nan innealan sin tha beagan eadar-dhealaichte, agus mar sin chan eil tro-chèile orra. Mar sin, an t-artaigil Thèid beachdachadh air iompachadh comharran bho Analog gu didseatach, fhad 'sa DAC ag obair ann an cùl.

definition

Mus tèid beachdachadh air a 'phrionnsabal de na ADC, leig a-mach dè an uidheam a th' ann. Analog didseatach iomlaid tha innealan a corporra meud Tha atharrachadh gu bhith co-fhreagarrach àireamhach riochdachadh. Tha a 'chiad paramadair dh'fhaodas a bhith cha mhòr rud sam bith - dràsta, bholtaids, capacitance, aghaidheachd, cuartachadh na-chas, na cuisle ìre agus mar sin air. Ach ann an òrdugh a bhith cinnteachd, bidh sinn ag obair le aon atharrachadh. Tha seo a "code bholtaids". Tha an roghainn seo obair Inneal a 'Chlàir Chan eil tubaisteach. Às dèidh na ADC (prionnsapal obrachadh an uidheam seo) agus na feartan a tha gu mòr an crochadh air dè an seòrsa bun-bheachd tomhas a chleachdadh. Tha seo a 'toirt iomradh air a' phròiseas a 'dèanamh coimeas eadar luach àraidh le roimhe stèidheachadh ìre.

feartan ADC

Tha a 'phrìomh beagan Faodar an t-ainm, agus iompachadh ìre. A 'chiad pìosan a chur an cèill ann, agus an dàrna - sampaill ann an diog. Nuadh-Analog-gu-didseatach cruth-atharrachaidhean a dh'fhaodadh a bhith 24-bit no iompachadh astar, a tha a 'tighinn gu GSPS aonadan. Thoir an aire gur urrainn na ADC aig an aon àm a thoirt dhut an cleachdadh aon de na feartan aige. Tha barrachd air an coileanadh, a tha nas duilghe a bhith ag obair leis an uidheam, agus tha e nas cosgaile a shàbhaladh. Ach buannachd a dh'fhaodadh a bhith ri fhaighinn an riatanach beagan doimhneachd le bhith a 'coileanadh ìobairt astar na h-ionnstramaid.

ADC seòrsa

Prionnsapal obrachaidh eadar-dhealaichte am measg diofar bhuidhnean de innealan. Tha sinn a 'beachdachadh air na leanas seòrsa:

1. Bho dìreach atharrachadh.
2. Le dèidh approximation.
3. Le co-shìnte chaochlaideach.
4. Analog-gu-didseatach converter le chothromachadh cosgais (delta-Sigma).
5. 'Ceangal ADC.

Tha mòran seòrsachan eile de ghiùladair agus còmhla, aig a bheil feartan sònraichte aca fhèin eadar-dhealaichte ailtireachd. Ach an fheadhainn shampaill, a bhios a 'beachdachadh ann am frèam-obrach artaigilean Tha ùidh oir tha iad aig na sàr eisimpleir anns a' niche innealan leithid specificity. Mar sin, leig dhuinn sgrùdadh a dhèanamh air prionnsabal na ADC, a thuilleadh air a 'crochadh air an inneal corporra.

Direct Analog didseatach iompaichear

Tha iad air a bhith gu math mòr-chòrdte ann an 60-70-a thighinn am follais an linn mu dheireadh. Anns an riochd aonaichte chuairtean air an dèanamh le 80an. Tha e glè sìmplidh, eadhon prìomhadail innealan nach urrainn uaill na figearan brìgheil. An comas a tha mar as trice 6-8 pìosan, agus an luaths ainneamh a 'dol thairis 1 GSPS.

Tha am prionnsapal seo obrachadh a-seòrsa ADC tha air an cur a-steach plus de na coimeasan a 'cur chomharran aig an aon àm. Air an droch-uidhe bholtaids a tha sònraichte luach. Agus an uair sin an uidheam a tha a 'dearbhadh obrachadh. Tha seo ga dhèanamh taing don iomradh bholtaids. Leig dhuinn gabhail ris gu bheil sinn air uidheam far 8 coimeasan. Nuair a bhios a 'biathadh ½ an iomradh bholtaids a tha an comas ach 4 dhiubh. Tha prìomhachas Encoder chruth Binary code, a tha a toradh a chlàr agus latches. Coimeasach neartan agus laigsean urrainnear a ràdh gu bheil seo prionnsabal obrachadh leigeas leat a chruthachadh astar-uidheaman. Ach fhaighinn riatanach facal a dh'fhaid a tha fallas mòr.

Anns an fharsaingeachd foirmle airson an àireamh de coimeasairean mar a leanas: 2 ^ N. Fo N a tha a dhìth a chur an àireamh de meuran-aireamh. Sealladh roimhe eisimpleir faodar a chleachdadh a-rithist: 2 ^ 3 = 8. Subtotal airson treas Feumaidh an coileanadh 8 coimeasan. 'S e seo a' phrionnsabal de na ADC, a chaidh a chruthachadh an toiseach. Neo fìor ghoireasach, mar sin, an dèidh sin bha eile ailtireachd.

Analog-gu-didseatach iomlaid, às dèidh approximation

algairim "cuideam" a chleachdadh an seo. Shorten innealan ag obair aig a leithid sin de mhodh, air ainmeachadh gu sìmplidh mar ADC dèidh bilean. Tha am prionnsapal obrachadh mar a leanas: an t-inneal air a thomhas a rèir an taic chomharran, agus an uair sin tha e an coimeas ris na h-àireamhan, a tha air a chruthachadh a rèir modh sònraichte:

1. Seataichean ghabhas leth an t-iomradh bholtaids.
2. Ma tha an comharra meudachd crìoch buaidh air turas №1, tha e an coimeas ri àireamh a tha leathach slighe eadar am fhàgail luach. Mar sin, ann ar cùis bidh e ¾ an iomradh bholtaids. Ma tha an t-iomradh goirid de chomharran a thuiteas am figear seo, an coimeas a thèid a dhèanamh le fear eile cuibhrionn an ceada leis an aon prionnsabal. Anns an eisimpleir seo, ¼ de iomradh bholtaids.
3. Ceum 2 feumar repeated n amannan, a bhios a 'toirt dhuinn na N pìosan de thoradh. Tha seo air sgàth an giùlan N uile coimeas.

Tha am prionnsapal seo a 'chlàir a' toirt cothrom fhaighinn le buntainneach iompachadh ìre àrd, a tha an dèidh approximation ADCs. Tha am prionnsapal obrachadh, mar a chì thu, sìmplidh, agus tha iad sin air innealan a tha air leth freagarrach airson diofar amannan.

Parallel Analog-gu-didseatach iompaichear

Tha iad ag obair mar inneal sreatha. Calculation foirmle - (2 ^ n) -1. Airson a 'chùis a' beachdachadh air roimhe seo, feumaidh sinn (2 ^ 3) -1 coimeasan. Airson obrachadh a 'cleachdadh sònraichte an ordugh na h-innealan sin, gach fear de a dh'fhaodadh a choimeas agus fa leth a' cur iomradh bholtaids. Parallel Analog-gu-didseatach cruth-atharrachaidhean a tha an ìre mhath luath innealan. Ach a 'phrionnsabal togail nan innealan a tha a' toirt taic aca a 'cur feum air èifeachdas mòr cumhachd. Mar sin, tha iad a 'cleachdadh ann an cumhachd bataraidh-iomchaidh.

Analog-gu-didseatach converter le dèidh cothromachaidh

Tha e ag obrachadh air an aon dòigh 'sa bha an uidheam. Mar sin, gus mìneachadh air obrachadh às dèidh cothromachaidh ADC, prionnsapal obrachadh airson luchd-tòiseachaidh a thèid beachdachadh air gu litireil air an corragan. Anns a h-innealan sin stèidhichte air annas an dichotomy. Ann am briathran eile, sreatha coimeas a dhèanamh a thomhais luach le cuid de na phàirt de luach as motha. Faodaidh luachan ½, aon rud ri 1/8, agus mar sin air 1/16. Uime sin, Analog-gu-didseatach converter urrainn a 'cluich air a' phròiseas airson N iterations (dèidh ceumannan). N co-ionann anns na beagan ADC (a 'coimhead aig an roimhe os cionn foirmlean). Mar sin, tha mòran buannachd ann an àm, ma tha e gu h-àraidh cudromach dòigh-obrach coileanaidh. A dh'aindeoin na mòr astar, innealan sin a tha cuideachd air a chomharrachadh le ìosal socrach mhearachd.

Analog-gu-didseatach iomlaid le cothromachadh cosgais (delta-Sigma)

'S e as inntinniche seòrsa inneal, co-dhiù air sgàth a obrachaidh prionnsabal. Tha ann a voltages an taic a tha an coimeas sin a tionalaichte a integrator. Tha a 'cur gathan le droch no deagh polarity (tha e an crochadh air toradh an obrachadh roimhe). Mar sin, faodaidh sinn a ràdh gun robh a leithid sin de Analog-gu-didseatach converter 'S e siostam sìmplidh. Ach tha seo dìreach eisimpleir airson coimeas a dhèanamh, mar sin faodaidh sibh a 'tuigsinn dè a' delta-Sigma ADC. Prionnsapal obrachadh siostam, ach airson an obrachaidh èifeachdach de na Analog-gu-converter didseatach nach eil gu leòr. Tha deireadh an toradh a tha gun chrìoch allt agus feadhainn zeros, a tha a 'dol tro didseatach Ìosal-Pass Filter. Tha iad nam àraidh beagan sreath. Aithnich ADC cruth-atharrachaidhean air a 'chiad agus an dàrna òrdugh.

'Ceangal Analog-gu-didseatach converter

'S e seo a' chùis shònraichte an fheadhainn mu dheireadh, a bhios air a mheas mar phàirt den aiste. An ath-, bidh sinn a 'toirt cunntas air an obrachadh nan innealan sin, ach air coitcheann ìre. 'S e seo ADC Analog-gu-didseatach converter le Push-tarraing amalachadh. Gus coinneachadh ri leithid de uidheam a dh'fhaodas a bhith digiteach multimeter. Agus chan eil seo na iongnadh, oir bha iad a 'toirt seachad àrd mionaideachd agus aig an aon àm math a chumail fodha bhacadh.

Leig a-nis a 'cur fòcas air a prionnsabal obrachadh. Tha e na laighe ann an fhìrinn gu bheil an taic a capacitor Tha dleastanas airson àm suidhichte. Mar as trice, tha an ùine seo aon de na prìomh phìoban tricead a tha cumhachdan an uidheam (50 no 60 Hz Hz). Faodaidh e cuideachd a bhith ioma. Mar sin, àrd-tricead fuaim a tha a mhùchadh. Aig an aon àm neo-sheasmhach a dhèanamh còmhnard buaidh bholtaids stòras cumhachd dealan air neo-mhearachdachd an toradh.

Nuair a bhios an-asgaidh àm a 'crìochnachadh Analog-converter didseatach, an capacitor a' tòiseachadh a 'coileanadh le sònraichte stèidhichte astar. In-counter-inneal a 'cunntadh an àireamh de bhuillean an gleoc a tha air a chruthachadh rè a' phròiseas seo. Mar sin, nas fhaide na an t-àm-ceada, barrachd na an coileanadh.

ADC twostroke amalachadh àrd aig mionaideachd agus rùn. Air sgàth seo, a thuilleadh air an togail an ìre mhath sìmplidh, tha iad a chur gu bàs mar sliseagan. Tha a 'phrìomh rud a tha dhìth a leithid de prionnsabal obair - a rèir a' coileanadh an lìonra. Cuimhnich gu bheil comasan a tha ceangailte ri rè beatha a 'tricead solar cumhachd ùine.

Seo mar a bha na ADC dùbailte amalachadh. Tha am prionnsapal obrachadh an inneal ged a tha e gu math iom-fhillte, ach tha e a 'toirt na comharran càileachd. Ann an cuid de chùisean, tha seo dìreach riatanach.

Tagh APC dhuinn le riatanach prionnsabal

Nach can, tha sinn a bha mu choinneamh le ghnìomh sònraichte. Dè a thaghadh an uidheam mar sin faodaidh e a 'coinneachadh a h-uile ar feumalachdan? Chiad, leig a 'bruidhinn mu dheidhinn an rùn agus pongalachd. Glè thric tha iad a chèile, ged a tha ann an cleachdadh a tha iad glè weakly crochadh air an dara tè. Cuimhnich gur 12-bit Analog-gu-didseatach converter faodaidh e bhith nas neo-mhearachdach na na 8-bit. Anns a 'chùis seo, rùn - tha tomhas de an uimhir de roinnean a dh'fhaodas a bhith air a shònrachadh do na ceumanan chomharran a chur a-steach an raon. Mar sin, 8-bit ADC tha ⁸ 2 = 256 aonadan a leithid.

Mionaideachd - 'S e iomlan iompachadh thoradh fhaighinn Claonadh bho shàr luachan, a bu chòir a bhith aig an bholtaids a thoirt a-steach. 'S e sin, a' chiad paramadair samhlachail an comas a tha aig a bheil an ADC, agus an dàrna fear a 'sealltainn dè a tha againn ann an cleachdadh. Mar sin, faodaidh sinn seasamh suas agus nas sìmplidh seòrsa (mar eisimpleir, dìreach Analog-gu-didseatach iomlaid), a bhios a 'coinneachadh ri na riatanasan air sgàth a àrda ceart.

Airson bheil beachd air dè tha e a 'gabhail gus tòiseachadh air obrachadh a-mach an corporra chrìochan agus a thogail foirmle eadar-oibre. Cudromach a tha iad socrach agus fiùghantach mearachdan, oir nuair a bhios a 'cleachdadh na diofar phàirtean agus prionnsapalan a' togail uidheam bidh iad eadar-dhealaichte agad buaidh a thoirt air a coileanadh. Tuilleadh fiosrachadh mionaideach a gheibhear ann an sgrìobhainnean teicnigeach tabhann leis a 'Dèanadair gach uidheam sònraichte.

mar eisimpleir

Nach coimhead air na ADC SC9711. Obrachaidh prionnsabal an uidheam seo iom-fhillte air sgàth a meud agus comas. A 'bruidhinn air an fhear mu dheireadh, bu chòir a thoirt fa-near gu bheil iad dha-rìribh eadar-mheasgte. Mar sin, mar eisimpleir, a ghabhas obrachadh tricead ag atharrachadh bho 10 gu 10 Hz MHz. Ann am briathran eile, tha e a 'dèanamh 10 millean sampaill gach dàrna! Agus an inneal fhèin nach eil rudeigin cruaidh, agus tha mhodalan togail an structair. Ach tha e mar as trice a chleachdadh ann an iom-fhillte iarrtasan far a dh'fheumas tu ag obair le àireamh mhòr de na comharran.

co-dhùnadh

Mar a chì sibh, ADCs dualach a bhith eadar-dhealaichte prionnsabalan obrachadh. Bheir seo cothrom dhuinn tagh an inneal a bhios a 'sàsachadh feumalachdan ag èirigh agus mar sin a' leigeil reusanta cleachdadh na goireasan.