Thiết kế loại bộ đếm ADC

Trong điện tử, thuật ngữ “ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số ”Có thể được ký hiệu bằng ADC, A / D hoặc A thành D. Đây là một loại hệ thống được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số. A / D cũng có thể cung cấp một thứ nguyên không thể truy cập được như một thiết bị điện tử thay đổi dòng điện hoặc điện áp i / p tương tự thành một số kỹ thuật số đại diện cho độ lớn của điện áp hoặc dòng điện. Thông thường o / p kỹ thuật số là một số nhị phân bổ sung 2 có liên quan đến i / p, nhưng có những khả năng khác. Có rất nhiều kiến ​​trúc ADC, nhưng một số ADC cụ thể được thực hiện dưới dạng IC (mạch tích hợp) do độ phức tạp và yêu cầu đối với các thành phần khớp chính xác. A bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự (DAC) thực hiện chức năng ngược lại nó chuyển đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự. Các loại ADC khác nhau có sẵn với tốc độ, giao diện và độ chính xác khác nhau, cụ thể là ADC loại Flash, ADC loại bộ đếm, ADC sigma-delta và ADC xấp xỉ kế tiếp.

Bộ đếm ADC là gì?

Loại bộ đếm ADC có thể được định nghĩa là , nó là loại ADC cơ bản, còn được gọi là ADC xấp xỉ cầu thang, hoặc ADC kiểu đoạn đường nối. Sơ đồ mạch của loại bộ đếm ADC được hiển thị dưới đây. Sơ đồ mạch của Bộ đếm ADC loại bộ đếm có thể được xây dựng với bộ đếm N-bit, bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự, và bộ so sánh op-amp .

Loại bộ đếm ADC

Loại bộ đếm Hoạt động ADC

Bộ đếm N-bit tạo ra o / p kỹ thuật số n-bit được đưa ra dưới dạng i / p cho mạch kỹ thuật số sang tương tự (DAC). Đầu ra tương tự tương đương với i / p kỹ thuật số từ DAC được đối chiếu với điện áp tương tự i / p với sự trợ giúp của bộ so sánh op-amp. Điều này Mạch tích hợp đánh giá hai điện áp và nếu điện áp DAC được tạo ra thấp, nó cung cấp một xung cao cho bộ đếm N-bit như một xung CLK để nâng bộ đếm.

Loại bộ đếm Hoạt động ADC

Quy trình tương tự sẽ được tiếp tục cho đến khi đầu ra của DAC bằng với điện áp tương tự i / p sau đó nó tạo ra một xung CLK thấp và đồng thời cho tín hiệu rõ ràng tới bộ đếm cũng như tín hiệu tải đến điện trở lưu trữ. Nơi đây lưu trữ điện trở được sử dụng để lưu trữ các bit số tương ứng. Các giá trị kỹ thuật số này được kết hợp chặt chẽ với các giá trị đầu vào tương tự với một sai số nhỏ.

Đối với mỗi khoảng thời gian lấy mẫu, đầu ra của DAC theo dõi một đoạn đường nối để nó được đặt tên là ADC loại đoạn đường nối kỹ thuật số. Và đoạn đường nối này có vẻ giống như cầu thang cho mỗi thời điểm lấy mẫu, do đó nó còn được đặt tên là ADC loại gần đúng cầu thang.

Loại bộ đếm ADC Dạng sóng

Loại bộ đếm Thời gian chuyển đổi ADC

Thời gian chuyển đổi ADC là thời gian thực hiện quá trình thay đổi giá tương tự lấy mẫu đầu vào thành giá trị kỹ thuật số. Ở đây, hầu hết các chuyển đổi của điện áp i / p cao cho ADC N-bit là các xung CLK cần thiết cho bộ đếm để tính giá trị đếm tối đa của nó. Vì thế

Việc chuyển đổi loại bộ đếm ADC có thể được thực hiện theo công thức này, đó là = (2N-1) T

Trong đó ‘T’ là khoảng thời gian của xung CLK.

Nếu N = 3 bit, thì Tmax = 7T.

Bằng cách xem thời gian thay đổi ở trên của ADC loại Bộ đếm, chứng minh rằng giai đoạn lấy mẫu của Bộ đếm loại ADC sẽ như hình dưới đây.

Ts> = (2N-1) T

Loại bộ đếm Ưu điểm của ADC

• Loại bộ đếm ADC rất đơn giản để hiểu và cũng để vận hành.
• Thiết kế kiểu bộ đếm ADC ít phức tạp hơn, do đó chi phí cũng thấp hơn

Loại bộ đếm ADC Nhược điểm

• Tốc độ thấp hơn, vì mỗi lần bộ đếm phải bắt đầu từ số 0.
• Có thể có xung đột nếu i / p tiếp theo được lấy mẫu trước khi hoàn thành một quy trình.

Vì vậy, đây là tất cả về loại bộ đếm AD, ưu điểm và nhược điểm của nó. Chúng tôi hy vọng rằng bạn đã hiểu rõ hơn về khái niệm này. Hơn nữa, bất kỳ nghi ngờ nào liên quan đến khái niệm này hoặc để thực hiện bất kỳ dự án điện nào, hãy đóng góp ý kiến ​​quý báu của bạn bằng cách bình luận trong phần bình luận bên dưới. Đây là một câu hỏi cho bạn, chức năng của loại bộ đếm ADC là gì?