Ano ang Analog sa Digital Converter at Paggawa Nito

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Halos lahat ng nasusukat na parameter ng kapaligiran ay nasa analog form tulad ng temperatura, tunog, presyon, ilaw, atbp. Isaalang-alang ang isang temperatura systemang pang-monitor kung saan ang pagkuha, pag-aaral, at pagpoproseso ng data ng temperatura mula sa mga sensor ay hindi posible sa mga digital computer at processor. Samakatuwid, ang sistemang ito ay nangangailangan ng isang intermediate na aparato upang mai-convert ang data ng temperatura ng analog sa digital data upang makipag-usap sa mga digital na processor tulad ng mga microcontroller at microprocessor. Ang Analog to Digital Converter (ADC) ay isang elektronikong integrated circuit na ginamit upang i-convert ang mga analog signal tulad ng voltages sa digital o binary form na binubuo ng 1s at 0. Karamihan sa mga ADC ay kumukuha ng isang input ng boltahe bilang 0 hanggang 10V, -5V hanggang + 5V, atbp, at magkakasunod na gumagawa ng digital na output bilang ilang uri ng isang binary na numero.

Ano ang Analog sa Digital Converter?

Ang isang converter na ginagamit upang baguhin ang analog signal sa digital ay kilala bilang isang analog sa digital converter o ADC converter. Ang converter na ito ay isang uri ng integrated circuit o IC na direktang nagko-convert ng signal mula sa tuloy-tuloy na form hanggang sa discrete form. Ang converter na ito ay maaaring ipahayag sa A / D, ADC, A hanggang D. Ang kabaligtaran na pagpapaandar ng DAC ay walang iba kundi ang ADC. Ang analog sa simbolo ng digital converter ay ipinapakita sa ibaba.




Ang proseso ng pag-convert ng isang analog signal sa digital ay maaaring gawin sa maraming mga paraan. Mayroong iba't ibang mga uri ng ADC chip na magagamit sa merkado mula sa iba't ibang mga tagagawa tulad ng seryeng ADC08xx. Kaya, ang isang simpleng ADC ay maaaring idisenyo sa tulong ng mga discrete na bahagi.

Ang mga pangunahing tampok ng ADC ay rate ng sample at resolusyon ng bit.



  • Ang sample rate ng isang ADC ay walang anuman kundi kung gaano kabilis maaaring ma-convert ng isang ADC ang signal mula sa analog patungong digital.
  • Ang resolusyon ng bit ay wala ngunit kung gaano katumpakan ang maaaring ma-convert ng isang analog sa digital converter ang signal mula sa analog patungong digital.
Analog sa Digital Converter

Analog sa Digital Converter

Ang isa sa mga pangunahing pakinabang ng converter ng ADC ay ang mataas na rate ng pagkuha ng data kahit na sa maraming input. Sa pag-imbento ng iba't ibang uri ng ADC integrated circuit (IC's), ang pagkuha ng data mula sa iba't ibang mga sensor ay nagiging mas tumpak at mas mabilis. Ang mga Dynamic na katangian ng mga ADC na may mahusay na pagganap ay pinabuting pagsukat ng pagsukat, mababang paggamit ng kuryente, tumpak na throughput, mataas na linearity, mahusay na Signal-to-Noise Ratio (SNR), at iba pa.

Ang iba't ibang mga aplikasyon ng ADCs ay mga pagsukat at control system, pang-industriya na instrumento, mga sistema ng komunikasyon, at lahat ng iba pang mga system na nakabatay sa pandama. Pag-uuri ng mga ADC batay sa mga kadahilanan tulad ng pagganap, mga rate ng bit, lakas, gastos, atbp.


ADC Block Diagram

Ang bloke diagram ng ADC ay ipinapakita sa ibaba na may kasamang sample, paghawak, pagsukat, at encoder. Ang proseso ng ADC ay maaaring gawin tulad ng sumusunod.

Una, ang analog signal ay inilalapat sa unang bloke katulad ng isang sample saan man ito maaaring mai-sample sa isang eksaktong dalas ng sampling. Ang halaga ng amplitude ng sample tulad ng isang analog na halaga ay maaaring mapanatili pati na rin gaganapin sa loob ng pangalawang bloke tulad ng Hold. Ang halimbawang humahawak ay maaaring mabilang sa diskretong halaga sa pamamagitan ng pangatlong bloke tulad ng bilangin. Sa wakas, ang huling bloke tulad ng encoder ay binabago ang discrete amplitude sa isang binary number.

Sa ADC, ang pag-convert ng signal mula sa analog sa digital ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng nasa itaas na diagram ng block.

Halimbawang

Sa sample block, ang analog signal ay maaaring mai-sample sa isang eksaktong agwat ng oras. Ang mga sample ay ginagamit sa tuluy-tuloy na amplitude at nagtataglay ng totoong halaga subalit ang mga ito ay discrete hinggil sa oras. Habang nagko-convert ng signal, ang dalas ng sampling ay gumaganap ng isang mahalagang papel. Kaya't mapapanatili ito sa isang tumpak na rate. Batay sa kinakailangan ng system, ang rate ng sampling ay maaaring maayos.

Hawakan

Sa ADC, ang HOLD ay ang pangalawang bloke at wala itong anumang pagpapaandar sapagkat hawak lamang nito ang sample amplitude hanggang sa makuha ang susunod na sample. Kaya't ang halaga ng paghawak ay hindi nagbabago hanggang sa susunod na sample.

Quantize

Sa ADC, ito ang pangatlong bloke na pangunahing ginagamit para sa dami. Ang pangunahing pag-andar nito ay upang baguhin ang amplitude mula sa tuloy-tuloy na (analog) sa discrete. Ang halaga ng tuluy-tuloy na amplitude sa loob ng hold block ay gumagalaw sa buong dami na bloke upang maging discrete sa amplitude. Ngayon, ang signal ay nasa digital form dahil nagsasama ito ng discrete amplitude pati na rin oras.

Encoder

Ang pangwakas na bloke sa ADC ay isang encoder na nagko-convert ng signal mula sa digital form hanggang binary. Alam namin na gagana ang isang digital na aparato sa pamamagitan ng paggamit ng mga binary signal. Kaya kinakailangan na baguhin ang signal mula sa digital patungo sa binary sa tulong ng isang encoder. Kaya't ito ang buong pamamaraan upang baguhin ang isang analog signal sa digital gamit ang isang ADC. Ang oras na ginugol para sa buong conversion ay maaaring magawa sa loob ng isang microsecond.

Analog sa Proseso ng Digital na Conversion

Maraming pamamaraan upang mai-convert ang mga analog signal sa mga digital signal. Ang mga converter na ito ay nakakahanap ng maraming mga application bilang isang intermediate na aparato upang mai-convert ang mga signal mula sa analog sa digital form, ipakita ang output sa LCD sa pamamagitan ng isang microcontroller. Ang layunin ng isang A / D converter ay upang matukoy ang output signal salita na naaayon sa isang analog signal. Ngayon ay makakakita kami ng isang ADC ng 0804. Ito ay isang 8-bit converter na may 5V power supply. Maaari itong tumagal ng isang analog signal bilang input.

Analog sa Digital Converter para sa Signal

Analog sa Digital Converter para sa Signal

Ang digital output ay nag-iiba mula sa 0-255. Ang ADC ay nangangailangan ng isang orasan upang gumana. Ang oras na ginugol upang i-convert ang analog sa digital na halaga ay nakasalalay sa mapagkukunan ng orasan. Ang isang panlabas na orasan ay maaaring ibigay sa CLK IN pin no.4. Ang isang naaangkop na RC circuit ay konektado sa pagitan ng orasan IN at orasan R pin upang magamit ang panloob na orasan. Ang Pin2 ay ang input pin - Mataas hanggang sa mababang pulso ay nagdadala ng data mula sa panloob na pagrehistro sa mga output pin pagkatapos ng pag-convert. Ang Pin3 ay isang Isulat - Mababa hanggang sa mataas na pulso ay ibinibigay sa panlabas na orasan. Ang Pin11 hanggang 18 ay mga pin ng data mula sa MSB hanggang LSB.

Ang mga analog sa Digital Converter ay nag-sample ng analog signal sa bawat pagbagsak o pagtaas ng gilid ng sample na orasan. Sa bawat pag-ikot, nakukuha ng ADC ang analog signal, sinusukat ito, at ginawang isang digital na halaga. Ang ADC ay nagko-convert ng output data sa isang serye ng mga digital na halagang tinatayang ang signal na may naayos na katumpakan.

Sa ADCs, dalawang kadahilanan ang tumutukoy sa kawastuhan ng digital na halaga na kumukuha ng orihinal na analog signal. Ito ang antas ng pagsukat ng dami o rate ng bit at rate ng pag-sample. Inilalarawan ng figure sa ibaba kung paano nagaganap ang analog sa digital conversion. Nagpapasya ang bit rate ang paglutas ng na-digitize na output at maaari mong obserbahan sa ibabang pigura kung saan ginagamit ang 3-bit ADC para sa pag-convert ng analog signal.

Analog sa Proseso ng Digital na Conversion

Analog sa Proseso ng Digital na Conversion

Ipagpalagay na ang isang boltahe na signal ay dapat na mai-convert mula sa digital sa pamamagitan ng paggamit ng 3-bit ADC tulad ng ipinakita sa ibaba. Samakatuwid, isang kabuuang 2 ^ 3 = 8 dibisyon ay magagamit para sa paggawa ng 1V output. Ang mga resulta na ito 1/8 = 0.125V ay tinawag bilang pinakamababang antas ng pagbabago o dami ng kinakatawan para sa bawat dibisyon bilang 000 para sa 0V, 001 para sa 0.125, at gayundin hanggang 111 para sa 1V. Kung taasan natin ang mga rate ng bit tulad ng 6, 8, 12, 14, 16, atbp. Makakakuha kami ng isang mas mahusay na katumpakan ng signal. Sa gayon, ang bit rate o dami ay nagbibigay ng pinakamaliit na pagbabago ng output sa halaga ng signal ng analog na resulta mula sa isang pagbabago sa digital na representasyon.

Ipagpalagay kung ang signal ay tungkol sa 0-5V at ginamit namin ang 8-bit ADC kung gayon ang binary output ng 5V ay 256. At para sa 3V ito ay 133 tulad ng ipinakita sa ibaba.

Formula ng ADC

Mayroong isang ganap na pagkakataon na maling paglalarawan ng input signal sa bahagi ng output kung ito ay na-sample sa ibang dalas kaysa sa nais na isa. Samakatuwid, ang isa pang mahalagang pagsasaalang-alang ng ADC ay ang rate ng sampling. Inilahad ng teyema ng Nyquist na ang nakuha na muling pagtatayo ng signal ay nagpapakilala sa pagbaluktot maliban kung ito ay na-sample sa (minimum) dalawang beses ang rate ng pinakamalaking nilalaman ng dalas ng signal na maaari mong obserbahan sa diagram. Ngunit ang rate na ito ay 5-10 beses ang maximum na dalas ng signal sa pagsasanay.

Sampling Rate ng Analog sa Digital Converter

Sampling Rate ng Analog sa Digital Converter

Mga kadahilanan

Ang pagganap ng ADC ay maaaring masuri sa pamamagitan ng pagganap nito batay sa iba't ibang mga kadahilanan. Mula doon, ang sumusunod na dalawang pangunahing kadahilanan ay ipinaliwanag sa ibaba.

SNR (Signal-to-Noise Ratio)

Sinasalamin ng SNR ang average na bilang ng mga bits nang walang ingay sa anumang partikular na sample.

Bandwidth

Ang bandwidth ng isang ADC ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagtantya sa rate ng pag-sample. Ang sample ng analog ay maaaring mai-sample bawat segundo upang makabuo ng mga discrete na halaga.

Mga uri ng Analog sa Mga Digital Converter

Magagamit ang ADC sa iba't ibang uri at ilan sa mga uri ng analog sa digital mga converter isama ang:

  • Dual Slope A / D Converter
  • Flash A / D Converter
  • Sunod-sunod Paglalapit A / D Converter
  • Semi-flash ADC
  • Sigma-Delta ADC
  • Pipelined ADC

Dual Slope A / D Converter

Sa ganitong uri ng converter ng ADC, ang boltahe ng paghahambing ay nabuo sa pamamagitan ng paggamit ng isang integrator circuit na nabuo ng isang risistor, kapasitor, at pagpapatakbo amplifier kombinasyon Sa pamamagitan ng itinakdang halaga ng Vref, ang integrator na ito ay bumubuo ng isang sawtooth waveform sa output nito mula sa zero hanggang sa halagang Vref. Kapag ang integrator waveform ay nagsimula nararapat na counter ay nagsisimula sa pagbibilang mula 0 hanggang 2 ^ n-1 kung saan ang n ang bilang ng mga piraso ng ADC.

Dual Slope Analog sa Digital Converter

Dual Slope Analog sa Digital Converter

Kapag ang input boltahe na Vin ay katumbas ng boltahe ng form ng alon, pagkatapos ay makukuha ng control circuit ang counter na halaga na ang digital na halaga ng kaukulang halaga ng pag-input ng analog. Ang Dual slope ADC na ito ay medyo katamtamang gastos at mabagal na aparato sa bilis.

Flash A / D Converter

Ang ADC converter IC na ito ay tinatawag ding parallel ADC, na kung saan ay ang pinaka malawak na ginagamit na mahusay na ADC sa mga tuntunin ng bilis nito. Ang flash analog na ito sa digital converter circuit ay binubuo ng isang serye ng mga kumpara kung saan inihahambing ng bawat isa ang input signal na may isang natatanging boltahe ng sanggunian. Sa bawat kumpare, ang output ay magiging isang mataas na estado kapag ang analog input boltahe ay lumampas sa boltahe ng sanggunian. Ang output na ito ay karagdagang ibinigay sa priority encoder para sa pagbuo ng binary code batay sa aktibidad na mas mataas na pagkakasunud-sunod ng pag-input sa pamamagitan ng hindi pagpapansin sa iba pang mga aktibong input. Ang uri ng flash na ito ay isang aparatong mataas ang gastos at mataas ang bilis.

Flash A / D Converter

Flash A / D Converter

Sunud-sunod na Pag-apruba A / D Converter

Ang SAR ADC isang pinaka-modernong ADC IC at mas mabilis kaysa sa dalwang dalisdis at flash ADCs dahil gumagamit ito ng isang digital na lohika na nagko-convert ng analog input boltahe sa pinakamalapit na halaga. Ang circuit na ito ay binubuo ng isang comparator, output latches, sunud-sunod na approximation register (SAR), at D / A converter.

Sunud-sunod na Pag-apruba ng A / D Converter

Sunud-sunod na Pag-apruba A / D Converter

Sa pagsisimula, ang SAR ay naka-reset at habang ang LOW to HIGH transition ay ipinakilala, ang MSB ng SAR ay nakatakda. Pagkatapos ang output na ito ay ibinigay sa D / A converter na gumagawa ng isang katumbas na analog ng MSB, karagdagang inihambing ito sa analog input Vin. Kung ang output ng kumpara ay mababa, kung gayon ang MSB ay malilinaw ng SAR, kung hindi man, ang MSB ay maitatakda sa susunod na posisyon. Nagpapatuloy ang prosesong ito hanggang sa masubukan ang lahat ng mga piraso at pagkatapos ng Q0, ginagawa ng SAR ang mga parallel na linya ng output upang maglaman ng wastong data.

Semi-flash ADC

Ang mga uri ng analog sa mga digital na nag-convert na higit sa lahat ay gumagana sa humigit-kumulang na laki ng kanilang limitasyon sa pamamagitan ng dalawang magkakahiwalay na mga converter ng flash, kung saan ang bawat resolusyon ng converter ay kalahati ng mga piraso para sa semi-flush na aparato. Ang kapasidad ng isang solong flash converter ay, hinahawakan nito ang mga MSB (pinaka makabuluhang mga piraso) samantalang ang iba pang mga humahawak sa LSB (hindi bababa sa makabuluhang mga piraso).

Sigma-Delta ADC

Ang Sigma Delta ADC (ΣΔ) ay medyo kamakailang disenyo. Ang mga ito ay labis na mabagal kumpara sa iba pang mga uri ng disenyo subalit nag-aalok sila ng maximum na resolusyon para sa lahat ng uri ng ADC. Sa gayon, ang mga ito ay lubos na katugma sa mga application ng audio na batay sa mataas na katapatan, gayunpaman, normal na hindi sila magagamit kung saan kinakailangan ang mataas na BW (bandwidth).

Pipelined ADC

Ang mga pipelined ADC ay kilala rin bilang mga sub sumasaklaw na mga quantizer na nauugnay sa konsepto sa sunud-sunod na mga pagtatantya, kahit na mas sopistikado. Habang ang sunud-sunod na mga pagtatantya ay lumalaki sa bawat hakbang sa pamamagitan ng pagpunta sa susunod na MSB, ginagamit ng ADC na ito ang sumusunod na proseso.

  • Ginagamit ito para sa isang magaspang na pagbabago. Pagkatapos nito, sinusuri nito ang pagbabago na patungo sa input signal.
  • Ang converter na ito ay gumaganap bilang isang mas mahusay na conversion sa pamamagitan ng pagpapahintulot para sa isang pansamantalang conversion na may isang saklaw ng mga piraso.
  • Karaniwan, ang mga naka-disenyo na pipelined ay nag-aalok ng isang center ground sa mga SAR pati na rin ang flash analog sa mga digital converter sa pamamagitan ng pagbabalanse sa laki, bilis at mataas na resolusyon.

Mga halimbawa ng Analog sa Digital Converter

Ang mga halimbawa ng analog sa digital converter ay tinalakay sa ibaba.

ADC0808

Ang ADC0808 ay isang converter na mayroong 8 analog input at 8 digital outputs. Pinapayagan kami ng ADC0808 na subaybayan ang hanggang sa 8 magkakaibang mga transduser gamit lamang ang isang solong maliit na tilad. Tinatanggal nito ang pangangailangan para sa panlabas na zero at buong pagsukat na mga pagsasaayos.

ADC0808 IC

ADC0808 IC

Ang ADC0808 ay isang monolithic CMOS aparato, nag-aalok ng mataas na bilis, mataas na kawastuhan, kaunting pag-asa sa temperatura, mahusay na pangmatagalang katumpakan at kakayahang umulit at naubos ang kaunting lakas. Ginagawa ng mga tampok na ito ang aparatong ito na naaangkop sa mga application mula sa proseso at kontrol sa makina hanggang sa mga application ng consumer at automotive. Ang diagram ng pin ng ADC0808 ay ipinapakita sa figure sa ibaba:

Mga Tampok

Ang mga pangunahing tampok ng ADC0808 isama ang sumusunod.

  • Madaling interface sa lahat ng mga microprocessor
  • Walang kinakailangang zero o full-scale adjust
  • 8-channel multiplexer na may lohika sa address
  • Ang saklaw ng pag-input ng 0V hanggang 5V na may solong 5V power supply
  • Natutugunan ng mga output ang mga pagtutukoy sa antas ng boltahe ng TTL
  • Pakete ng chip ng carrier na may 28-pin

Mga pagtutukoy

Ang mga pagtutukoy ng ADC0808 ay nagsasama ng mga sumusunod.

  • Resolusyon: 8 Bits
  • Kabuuang Hindi Naayos na Error: ± ½ LSB at ± 1 LSB
  • Single Supply: 5 VDC
  • Mababang Kapangyarihan: 15 mW
  • Oras ng Conversion: 100 μs

Pangkalahatan, ang input ng ADC0808 na kung saan ay mababago sa digital form ay maaaring mapili sa pamamagitan ng paggamit ng tatlong mga linya ng address na A, B, C na mga pin 23, 24, at 25. Ang laki ng hakbang ay pinili na nakasalalay sa itinakdang halaga ng sanggunian. Ang laki ng hakbang ay ang pagbabago sa input ng analog upang maging sanhi ng pagbabago ng isang yunit sa output ng ADC. Ang ADC0808 ay nangangailangan ng isang panlabas na orasan upang gumana, hindi katulad ng ADC0804 na mayroong panloob na orasan.

Ang tuluy-tuloy na 8-bit digital output na naaayon sa instant na halaga ng analog input. Ang pinaka matinding antas ng input boltahe ay dapat na mabawasan nang proporsyonal sa + 5V.

Ang ADC 0808 IC ay nangangailangan ng isang signal ng orasan ng karaniwang 550 kHz, ginagamit ang ADC0808 upang i-convert ang data sa digital form na kinakailangan para sa microcontroller.

Paglalapat ng ADC0808

Ang ADC0808 ay nakakuha ng maraming mga aplikasyon dito nagbigay kami ng ilang aplikasyon sa ADC:

Mula sa ibaba circuit ang orasan, pagsisimula, at mga EOC pin ay konektado sa isang microcontroller. Pangkalahatan, mayroon kaming 8 mga input dito gumagamit lamang kami ng 4 na input para sa operasyon.

ADC0808 Circuit

ADC0808 Circuit

  • Gumagamit ang sensor ng temperatura ng LM35 na kung saan ay konektado sa unang 4 na input ng analog sa digital converter IC. Ang sensor ay nakakuha ng 3 mga pin ibig sabihin, VCC, GND, at mga output pin kapag ang sensor ay nagpainit ng boltahe sa pagtaas ng output.
  • Ang mga linya ng address na A, B, C ay konektado sa microcontroller para sa mga utos. Sa ito, ang makagambala ay sumusunod sa mababa sa mataas na operasyon.
  • Kapag ang pin na pinanghahawakan ay mataas walang nagsisimula na conversion, ngunit kapag mababa ang start pin ay magsisimula ang conversion sa loob ng 8 na oras ng orasan.
  • Sa puntong natapos ang conversion ay bumaba ang pin ng EOC upang ipahiwatig ang pagtatapos ng conversion at handa nang kunin ang data.
  • Ang output ay nagbibigay-daan (OE) pagkatapos ay itataas mataas. Pinapayagan nito ang mga output ng TRI-STATE, pinapayagan na mabasa ang data.

ADC0804

Alam na natin na ang mga converter na analog-to-digital (ADCs) ay ang pinaka malawak na ginagamit na mga aparato para sa pag-secure ng impormasyon upang isalin ang mga analog signal sa mga digital na numero upang madali itong mabasa ng microcontroller. Maraming mga converter ng ADC tulad ng ADC0801, ADC0802, ADC0803, ADC0804, at ADC080. Sa artikulong ito, tatalakayin namin ang converter ng ADC0804.

ADC0804

ADC0804

Ang ADC0804 ay isang pangkaraniwang ginagamit na 8-bit analog sa digital converter. Gumagana ito sa 0V hanggang 5V analog input boltahe. Mayroon itong solong analog input at 8-digital output. Ang oras ng conversion ay isa pang pangunahing kadahilanan sa paghusga sa isang ADC, sa ADC0804 oras ng conversion ay nag-iiba depende sa mga signal ng orasan na inilapat sa CLK R at CLK IN pin, ngunit hindi ito maaaring maging mas mabilis kaysa sa 110 μs.

Pin Paglalarawan ng ADC804

Pin 1 : Ito ay isang chip select pin at pinapagana ang ADC, aktibo mababa

Pin 2: Ito ay isang input pin na mataas sa mababang pulso ay nagdudulot ng data mula sa panloob na pagrehistro sa mga output pin pagkatapos ng pag-convert

Pin 3: Ito ay isang input pin na mababa sa mataas na pulso ay ibinibigay upang simulan ang conversion

Pin 4: Ito ay isang pin na input ng orasan, upang ibigay ang panlabas na orasan

Pin 5: Ito ay isang output pin, bumababa kapag nakumpleto ang conversion

Pin 6: Input na hindi nagpapalit ng analog

Pin 7: Ang input ng inverting na analog, karaniwang ground ito

Pin 8: Lupa (0V)

Pin 9: Ito ay isang input pin, itinakda ang boltahe ng sanggunian para sa analog input

Pin 10: Lupa (0V)

Pin 11 - Pin 18: Ito ay isang 8-bit digital output pin

Pin 19: Ginamit gamit ang Clock IN pin kapag ginamit ang panloob na mapagkukunan ng orasan

Pin 20: Supply boltahe 5V

Mga tampok ng ADC0804

Ang mga pangunahing tampok ng ADC0804 isama ang sumusunod.

  • Ang saklaw ng boltahe ng input ng 0V hanggang 5V na may solong 5V supply
  • Tugma sa mga microcontroller, ang oras ng pag-access ay 135 ns
  • Madaling interface sa lahat ng mga microprocessor
  • Ang mga input at output ng lohika ay nakakatugon sa parehong mga pagtutukoy ng antas ng MOS at TTL na boltahe
  • Gumagana sa 2.5V (LM336) sanggunian ng boltahe
  • Generator ng orasan na may chip
  • Walang kinakailangang pagsasaayos ng zero
  • 0.3 [Punong] karaniwang lapad na 20-pin DIP package
  • Nagpapatakbo ng ratio na metrically o may 5 VDC, 2.5 VDC, o analog span na naayos na sanggunian ng boltahe
  • Pagkakaiba ng mga input ng boltahe ng analog

Ito ay isang 8-bit converter na may 5V power supply. Maaari itong tumagal ng isang analog signal bilang input. Ang digital na output ay nag-iiba mula sa 0-255. Ang ADC ay nangangailangan ng isang orasan upang gumana. Ang oras na ginugol upang i-convert ang analog sa digital na halaga ay nakasalalay sa mapagkukunan ng orasan. Ang isang panlabas na orasan ay maaaring ibigay sa CLK IN. Ang Pin2 ay ang input pin - Mataas hanggang sa mababang pulso ay nagdadala ng data mula sa panloob na pagrehistro sa mga output pin pagkatapos ng pag-convert. Ang Pin3 ay isang Isulat - Mababa hanggang sa mataas na pulso ay ibinibigay sa panlabas na orasan.

Paglalapat

Mula sa simpleng circuit, ang pin 1 ng ADC ay konektado sa GND kung saan ang pin4 ay konektado sa GND sa pamamagitan ng isang capacitor pin 2, 3, at 5 ng ADC ay konektado sa 13, 14, at 15 pin ng microcontroller. Ang pin 8 at 10 ay pinaikling at konektado sa GND, 19 na pin ng ADC ay nasa ika-4 na pin sa pamamagitan ng resistor 10k. Ang pin 11 hanggang 18 ng ADC ay konektado sa 1 hanggang 8 mga pin ng microcontroller na kabilang sa port1.

ADC0804 Circuit

ADC0804 Circuit

Kapag inilapat ang mataas na lohika sa CS at RD, ang input ay nai-orasan sa pamamagitan ng 8-bit shift register, pagkumpleto ng tukoy na paghahanap ng rate ng pagsipsip (SAR), sa susunod na pulso ng orasan ang digital na salita ay inilipat sa output ng tri-state. Ang output ng makagambala ay baligtad upang magbigay ng isang output na INTR na mataas sa panahon ng pag-convert at mababa kapag nakumpleto ang conversion. Kapag ang isang mababa ay nasa parehong CS at RD, ang isang output ay inilalapat sa DB0 sa pamamagitan ng mga output ng DB7 at ang nakakagambala ay na-reset. Kapag ang alinman sa mga input ng CS o RD ay bumalik sa isang mataas na estado, ang mga output ng DB0 sa pamamagitan ng DB7 ay hindi pinagana (ibinalik sa estado ng mataas na impedance). Kaya depende sa lohika ang iba't ibang boltahe mula 0 hanggang 5V na nabago sa isang digital na halaga ng 8-bit na resolusyon, pinakain bilang isang input sa microcontroller port 1.

ADC0804 Mga Ginamit na Proyekto ng Component
ADC0808 Mga Ginamit na Proyekto ng Component

Pagsubok sa ADC

Ang pagsubok ng analog sa digital converter pangunahin na nangangailangan ng isang analog na mapagkukunan ng pag-input pati na rin ang hardware upang maipadala ang mga signal ng kontrol pati na rin upang makuha ang digital data o / p. Ang ilang mga uri ng ADC ay nangangailangan ng isang tumpak na mapagkukunan ng signal ng sanggunian. Maaaring masubukan ang ADC sa pamamagitan ng paggamit ng mga sumusunod na pangunahing parameter

  • Error sa Offset ng DC
  • Pag-iwas sa Kapangyarihan
  • DC Gain Error
  • Malaswang Libreng Dynamic na Saklaw
  • SNR (Signal to Noise Ratio)
  • INL o Integral Nonlinearity
  • DNL o Pagkakaiba ng Hindi Linearity
  • THD o Kabuuang Harmonic Distortion

Ang pagsubok ng mga ADC o Analog-to-digital converter ay pangunahing ginagawa para sa maraming mga kadahilanan. Bukod sa dahilan, ang lipunan ng IEEE Instrumentation & Measurement, ang bumuo ng waveform & analysis committee ay binuo ang IEEE Standard para sa ADC para sa Terminology pati na rin ang Mga Pamamaraan sa Pagsubok. Mayroong iba't ibang mga pangkalahatang pag-setup ng pagsubok na kasama ang Sine Wave, Arbitrary Waveform, Step Waveform & Feedback Loop. Upang matukoy ang analog sa matatag na pagganap ng mga digital na converter, pagkatapos ay iba't ibang mga pamamaraan ang ginagamit tulad ng servo based, ramp based, ac acogramogram technique, triangle histogram technique at ang physical technique. Ang isang diskarteng ginamit para sa pabagu-bagong pagsubok ay ang sinus test ng sine.

Ang mga aplikasyon ng Analog sa Digital Converter

Ang mga aplikasyon ng ADC ay may kasamang sumusunod.

  • Sa kasalukuyan, ang paggamit ng mga digital na aparato ay dumarami. Ang mga aparatong ito ay gumagana batay sa digital signal. Ang isang analog sa digital converter ay may mahalagang papel sa naturang uri ng mga aparato upang mai-convert ang signal mula sa analog patungo sa digital. Ang mga aplikasyon ng analog sa mga digital converter ay walang hanggan na tinalakay sa ibaba.
  • Ang AC (air conditioner) ay may kasamang mga sensor ng temperatura upang mapanatili ang temperatura sa loob ng silid. Kaya ang pag-convert ng temperatura na ito ay maaaring gawin mula sa analog hanggang digital sa tulong ng ADC.
  • Ginagamit din ito sa isang digital oscilloscope upang mai-convert ang signal mula sa analog hanggang digital upang ipakita.
  • Ginagamit ang ADC upang mai-convert ang analog signal ng boses sa digital sa mga mobile phone dahil ang mga mobile phone ay gumagamit ng mga digital na signal ng boses ngunit ang totoo, ang signal ng boses ay nasa anyo ng analog. Ginamit ang ADC upang i-convert ang signal bago ipadala ang signal patungo sa transmitter ng cell phone.
  • Ginagamit ang ADC sa mga medikal na aparato tulad ng MRI at X-Ray upang i-convert ang mga imahe mula sa analog hanggang digital bago baguhin.
  • Pangunahing ginagamit ang camera sa mobile para sa pagkuha ng mga imahe pati na rin ang mga video. Ang mga ito ay nakaimbak sa digital na aparato, kaya't ang mga ito ay nai-convert sa digital form gamit ang ADC.
  • Ang cassette na musika ay maaari ding mabago sa isang digital tulad ng CDS at thumb drive na gumagamit ng ADC.
  • Sa kasalukuyan ang ADC ay ginagamit sa bawat aparato dahil halos lahat ng mga aparato na magagamit sa merkado ay nasa digital na bersyon. Kaya't ang mga aparatong ito ay gumagamit ng ADC.

Kaya, ito ay tungkol sa isang pangkalahatang ideya ng analog sa digital converter o ADC converter at mga uri nito. Para sa mas madaling pag-unawa, iilan lamang sa mga converter ng ADC ang tinalakay sa artikulong ito. Inaasahan namin na ang nilagyan ng nilalamang ito ay mas maraming kaalaman sa mga mambabasa. Anumang karagdagang mga query, pagdududa, at panteknikal na tulong sa paksang ito maaari kang magkomento sa ibaba.

Mga Kredito sa Larawan: