Hầu hết mọi thông số đo được về môi trường đều ở dạng tương tự như nhiệt độ, âm thanh, áp suất, ánh sáng, v.v. Hãy xem xét nhiệt độ hệ thống giám sát trong đó không thể thu thập, phân tích và xử lý dữ liệu nhiệt độ từ cảm biến với máy tính và bộ xử lý kỹ thuật số. Do đó, hệ thống này cần một thiết bị trung gian để chuyển đổi dữ liệu nhiệt độ tương tự thành dữ liệu số để giao tiếp với các bộ xử lý kỹ thuật số như vi điều khiển và vi xử lý. Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số (ADC) là một mạch tích hợp điện tử được sử dụng để chuyển đổi các tín hiệu tương tự như điện áp sang dạng số hoặc nhị phân bao gồm 1s và 0s. Hầu hết các bộ ADC có đầu vào điện áp là 0 đến 10V, -5V đến + 5V, v.v. và tương ứng tạo ra đầu ra kỹ thuật số dưới dạng số nhị phân.

Analog to Digital Converter là gì?

Một bộ chuyển đổi được sử dụng để thay đổi tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số được gọi là bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số hoặc bộ chuyển đổi ADC. Bộ chuyển đổi này là một loại mạch tích hợp hoặc IC chuyển đổi tín hiệu trực tiếp từ dạng liên tục sang dạng rời rạc. Bộ chuyển đổi này có thể được thể hiện bằng A / D, ADC, A thành D. Chức năng nghịch đảo của DAC không gì khác ngoài ADC. Biểu tượng bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số được hiển thị bên dưới.

Quá trình chuyển đổi tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số có thể được thực hiện theo một số cách. Có nhiều loại chip ADC khác nhau có sẵn trên thị trường từ các nhà sản xuất khác nhau như dòng ADC08xx. Vì vậy, một bộ ADC đơn giản có thể được thiết kế với sự trợ giúp của các thành phần rời rạc.

Các tính năng chính của ADC là tốc độ mẫu và độ phân giải bit.

Tốc độ lấy mẫu của một bộ ADC không là gì ngoài tốc độ một bộ ADC có thể chuyển đổi tín hiệu từ tương tự sang kỹ thuật số.
Độ phân giải bit không là gì ngoài độ chính xác của một bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số có thể chuyển đổi tín hiệu từ tương tự sang kỹ thuật số.

Bộ chuyển đổi Analog sang kỹ thuật số

Một trong những lợi ích chính của bộ chuyển đổi ADC là tốc độ thu thập dữ liệu cao ngay cả ở các đầu vào được ghép kênh. Với việc phát minh ra nhiều loại ADC mạch tích hợp (IC’s), việc thu thập dữ liệu từ các cảm biến khác nhau trở nên chính xác hơn và nhanh hơn. Đặc điểm động của bộ ADC hiệu suất cao là cải thiện khả năng lặp lại phép đo, tiêu thụ điện năng thấp, thông lượng chính xác, độ tuyến tính cao, Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) tuyệt vời, v.v.

Một loạt các ứng dụng của ADC là hệ thống đo lường và điều khiển, thiết bị đo đạc công nghiệp, hệ thống thông tin liên lạc và tất cả các hệ thống dựa trên giác quan khác. Phân loại ADC dựa trên các yếu tố như hiệu suất, tốc độ bit, công suất, chi phí, v.v.

Sơ đồ khối ADC

Sơ đồ khối của ADC được hiển thị bên dưới bao gồm mẫu, giữ, lượng tử hóa và bộ mã hóa. Quá trình của ADC có thể được thực hiện như sau.

Đầu tiên, tín hiệu tương tự được áp dụng cho khối đầu tiên cụ thể là một mẫu ở bất kỳ nơi nào nó có thể được lấy mẫu ở tần số lấy mẫu chính xác. Giá trị biên độ của mẫu giống như giá trị tương tự có thể được duy trì cũng như được giữ trong khối thứ hai như Hold. Mẫu giữ có thể được lượng tử hóa thành giá trị rời rạc thông qua khối thứ ba giống như lượng tử hóa. Cuối cùng, khối cuối cùng giống như bộ mã hóa thay đổi biên độ rời rạc thành một số nhị phân.

Trong ADC, việc chuyển đổi tín hiệu từ tương tự sang số có thể được giải thích thông qua sơ đồ khối trên.

Mẫu vật

Trong khối mẫu, tín hiệu tương tự có thể được lấy mẫu tại một khoảng thời gian chính xác. Các mẫu được sử dụng với biên độ liên tục và giữ giá trị thực tuy nhiên chúng rời rạc theo thời gian. Trong khi chuyển đổi tín hiệu, tần số lấy mẫu đóng một vai trò thiết yếu. Vì vậy, nó có thể được duy trì ở một tỷ lệ chính xác. Dựa trên yêu cầu của hệ thống, tốc độ lấy mẫu có thể được cố định.

Giữ

Trong ADC, HOLD là khối thứ hai và nó không có bất kỳ chức năng nào vì nó chỉ giữ biên độ mẫu cho đến khi lấy mẫu tiếp theo. Vì vậy, giá trị giữ không thay đổi cho đến khi lấy mẫu tiếp theo.

Lượng tử hóa

Trong ADC, đây là khối thứ ba chủ yếu được sử dụng để lượng tử hóa. Chức năng chính của điều này là chuyển đổi biên độ từ liên tục (tương tự) thành rời rạc. Giá trị của biên độ liên tục trong khối giữ di chuyển trong khối lượng tử hóa để biến thành biên độ rời rạc. Bây giờ, tín hiệu sẽ ở dạng số vì nó bao gồm biên độ và thời gian rời rạc.

Mã hoá

Khối cuối cùng trong ADC là một bộ mã hóa chuyển đổi tín hiệu từ dạng số sang dạng nhị phân. Chúng ta biết rằng một thiết bị kỹ thuật số hoạt động bằng cách sử dụng các tín hiệu nhị phân. Vì vậy cần phải thay đổi tín hiệu từ dạng số sang dạng nhị phân với sự hỗ trợ của bộ mã hóa. Vì vậy, đây là toàn bộ phương pháp để thay đổi tín hiệu tương tự thành kỹ thuật số bằng cách sử dụng ADC. Thời gian thực hiện cho toàn bộ quá trình chuyển đổi có thể được thực hiện trong vòng một micro giây.

Quy trình chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số

Có nhiều phương pháp để chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số. Các bộ chuyển đổi này được ứng dụng nhiều hơn với vai trò là thiết bị trung gian chuyển đổi tín hiệu từ dạng analog sang dạng số, hiển thị đầu ra trên LCD thông qua một vi điều khiển. Mục tiêu của bộ chuyển đổi A / D là xác định từ tín hiệu đầu ra tương ứng với tín hiệu tương tự. Bây giờ chúng ta sẽ thấy một ADC 0804. Nó là một bộ chuyển đổi 8 bit với nguồn điện 5V. Nó có thể chỉ lấy một tín hiệu tương tự làm đầu vào.

Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số

Đầu ra kỹ thuật số thay đổi từ 0-255. ADC cần một đồng hồ để hoạt động. Thời gian cần thiết để chuyển đổi giá trị tương tự sang số phụ thuộc vào nguồn xung nhịp. Đồng hồ bên ngoài có thể được cấp cho chân CLK IN số 4. Một mạch RC thích hợp được kết nối giữa chân IN của đồng hồ và chân R của đồng hồ để sử dụng đồng hồ bên trong. Pin2 là chân đầu vào - Xung từ cao xuống thấp đưa dữ liệu từ thanh ghi bên trong đến các chân đầu ra sau khi chuyển đổi. Pin3 là ghi - Xung từ thấp đến cao được cấp cho xung nhịp bên ngoài. Chân11 đến 18 là chân dữ liệu từ MSB đến LSB.

Bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số lấy mẫu tín hiệu tương tự trên mỗi cạnh xuống hoặc cạnh lên của đồng hồ mẫu. Trong mỗi chu kỳ, ADC nhận tín hiệu tương tự, đo lường và chuyển đổi thành giá trị kỹ thuật số. ADC chuyển đổi dữ liệu đầu ra thành một chuỗi các giá trị kỹ thuật số bằng cách tính gần đúng tín hiệu với độ chính xác cố định.

Trong ADC, hai yếu tố xác định độ chính xác của giá trị kỹ thuật số bắt tín hiệu tương tự ban đầu. Đây là mức lượng tử hóa hoặc tốc độ bit và tốc độ lấy mẫu. Hình dưới đây mô tả cách thức chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số diễn ra. Tốc độ bit quyết định độ phân giải của đầu ra số hóa và bạn có thể quan sát trong hình dưới đây, nơi ADC 3 bit được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu tương tự.

Quy trình chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số

Giả sử rằng tín hiệu một volt phải được chuyển đổi từ kỹ thuật số bằng cách sử dụng ADC 3 bit như hình dưới đây. Do đó, có tổng cộng 2 ^ 3 = 8 vạch chia để tạo ra đầu ra 1V. Kết quả này 1/8 = 0,125V được gọi là mức thay đổi hoặc mức lượng tử hóa tối thiểu được đại diện cho mỗi phép chia là 000 cho 0V, 001 cho 0,125 và tương tự lên đến 111 cho 1V. Nếu chúng ta tăng tốc độ bit như 6, 8, 12, 14, 16, v.v., chúng ta sẽ nhận được độ chính xác của tín hiệu tốt hơn. Do đó, tốc độ bit hoặc lượng tử hóa cho ra sự thay đổi đầu ra nhỏ nhất trong giá trị tín hiệu tương tự là kết quả của sự thay đổi trong biểu diễn số.

Giả sử nếu tín hiệu khoảng 0-5V và chúng ta đã sử dụng ADC 8-bit thì đầu ra nhị phân của 5V là 256. Và đối với 3V là 133 như hình dưới đây.

Công thức ADC

Có khả năng xảy ra sai lệch tín hiệu đầu vào ở phía đầu ra nếu nó được lấy mẫu ở tần số khác với tần số mong muốn. Do đó, một cân nhắc quan trọng khác của ADC là tốc độ lấy mẫu. Định lý Nyquist phát biểu rằng việc tái tạo tín hiệu thu được gây ra hiện tượng méo tiếng trừ khi nó được lấy mẫu ở (tối thiểu) gấp đôi tốc độ của nội dung tần số lớn nhất của tín hiệu như bạn có thể quan sát trong biểu đồ. Nhưng tỷ lệ này gấp 5-10 lần tần số tối đa của tín hiệu trong thực tế.

Tỷ lệ lấy mẫu của bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số

Các nhân tố

Hiệu suất ADC có thể được đánh giá thông qua hiệu suất của nó dựa trên các yếu tố khác nhau. Từ đó giải thích hai yếu tố chính sau đây.

SNR (Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu)

SNR phản ánh số bit trung bình không có nhiễu trong bất kỳ mẫu cụ thể nào.

Băng thông

Băng thông của ADC có thể được xác định bằng cách ước tính tốc độ lấy mẫu. Nguồn tương tự có thể được lấy mẫu mỗi giây để tạo ra các giá trị rời rạc.

Các loại bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số

ADC có nhiều loại khác nhau và một số loại từ tương tự sang kỹ thuật số người chuyển đổi bao gồm:

Bộ chuyển đổi A / D độ dốc kép
Công cụ chuyển đổi Flash A / D
Kế tiếp Sự gần đúng Công cụ chuyển đổi A / D
ADC bán flash
Sigma-Delta ADC
Pipelined ADC

Bộ chuyển đổi A / D độ dốc kép

Trong loại bộ chuyển đổi ADC này, điện áp so sánh được tạo ra bằng cách sử dụng mạch tích hợp được hình thành bởi điện trở, tụ điện và hoạt động khuếch đại sự phối hợp. Bằng giá trị đặt của Vref, bộ tích phân này tạo ra một dạng sóng răng cưa trên đầu ra của nó từ 0 đến giá trị Vref. Khi dạng sóng tích hợp được khởi động, bộ đếm tương ứng bắt đầu đếm từ 0 đến 2 ^ n-1 trong đó n là số bit của ADC.

Bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số độ dốc kép

Khi điện áp đầu vào Vin bằng điện áp của dạng sóng thì mạch điều khiển thu giá trị bộ đếm là giá trị số của giá trị đầu vào tương tự tương ứng. ADC độ dốc kép này là một thiết bị có chi phí tương đối trung bình và tốc độ chậm.

Công cụ chuyển đổi Flash A / D

IC chuyển đổi ADC này còn được gọi là ADC song song, là bộ ADC hiệu quả được sử dụng rộng rãi nhất về tốc độ của nó. Mạch chuyển đổi tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số flash này bao gồm một loạt các bộ so sánh trong đó mỗi bộ so sánh tín hiệu đầu vào với một điện áp tham chiếu duy nhất. Tại mỗi bộ so sánh, đầu ra sẽ ở trạng thái cao khi điện áp đầu vào tương tự vượt quá điện áp tham chiếu. Đầu ra này được cung cấp thêm cho bộ mã hóa ưu tiên để tạo mã nhị phân dựa trên hoạt động đầu vào bậc cao hơn bằng cách bỏ qua các đầu vào hoạt động khác. Loại đèn flash này là một thiết bị có giá thành cao và tốc độ cao.

Công cụ chuyển đổi Flash A / D

Công cụ chuyển đổi A / D xấp xỉ kế tiếp

SAR ADC một IC ADC hiện đại nhất và nhanh hơn nhiều so với ADC dốc kép và flash vì nó sử dụng logic kỹ thuật số để hội tụ điện áp đầu vào tương tự đến giá trị gần nhất. Mạch này bao gồm một bộ so sánh, các chốt đầu ra, thanh ghi xấp xỉ liên tiếp (SAR) và bộ chuyển đổi D / A.

Công cụ chuyển đổi A / D xấp xỉ kế tiếp

Khi bắt đầu, SAR được đặt lại và khi chuyển tiếp từ THẤP đến CAO được giới thiệu, MSB của SAR được đặt. Sau đó, đầu ra này được đưa cho bộ chuyển đổi D / A tạo ra tín hiệu tương tự của MSB, hơn nữa nó được so sánh với đầu vào tương tự Vin. Nếu đầu ra của bộ so sánh là THẤP, thì MSB sẽ bị SAR xóa, ngược lại, MSB sẽ được đặt ở vị trí tiếp theo. Quá trình này tiếp tục cho đến khi tất cả các bit được thử và sau Q0, SAR làm cho các đường đầu ra song song chứa dữ liệu hợp lệ.

ADC bán flash

Các loại chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số này chủ yếu hoạt động với kích thước giới hạn xấp xỉ của chúng thông qua hai bộ chuyển đổi flash riêng biệt, trong đó độ phân giải của mỗi bộ chuyển đổi là một nửa số bit cho thiết bị bán phẳng. Khả năng của một bộ chuyển đổi flash đơn là, nó xử lý các MSB (các bit quan trọng nhất) trong khi bộ kia xử lý LSB (các bit ít quan trọng nhất).

Sigma-Delta ADC

Sigma Delta ADC (ΣΔ) là một thiết kế khá gần đây. Chúng cực kỳ chậm so với các loại thiết kế khác, tuy nhiên chúng cung cấp độ phân giải tối đa cho tất cả các loại ADC. Do đó, chúng cực kỳ tương thích với các ứng dụng âm thanh dựa trên độ trung thực cao, tuy nhiên, chúng thường không được sử dụng ở bất cứ nơi nào yêu cầu BW (băng thông) cao.

Pipelined ADC

Bộ ADC có đường ống còn được gọi là bộ định lượng phụ phạm vi liên quan đến khái niệm về các phép gần đúng liên tiếp, mặc dù phức tạp hơn. Trong khi các giá trị xấp xỉ liên tiếp phát triển qua từng bước bằng cách chuyển đến MSB tiếp theo, ADC này sử dụng quy trình sau.

Nó được sử dụng để chuyển đổi thô. Sau đó, nó đánh giá sự thay đổi đó đối với tín hiệu đầu vào.
Bộ chuyển đổi này hoạt động như một chuyển đổi tốt hơn bằng cách cho phép chuyển đổi tạm thời với một loạt các bit.
Thông thường, các thiết kế pipelined cung cấp nền tảng trung tâm giữa các SAR cũng như các bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số flash bằng cách cân bằng kích thước, tốc độ và độ phân giải cao của nó.

Ví dụ về Bộ chuyển đổi Analog sang Digital

Các ví dụ về bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số được thảo luận dưới đây.

ADC0808

ADC0808 là một bộ chuyển đổi có 8 đầu vào tương tự và 8 đầu ra kỹ thuật số. ADC0808 cho phép chúng tôi giám sát tới 8 đầu dò khác nhau chỉ bằng một chip duy nhất. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của các điều chỉnh không bên ngoài và quy mô đầy đủ.

IC ADC0808

ADC0808 là thiết bị CMOS nguyên khối, cung cấp tốc độ cao, độ chính xác cao, sự phụ thuộc vào nhiệt độ tối thiểu, độ chính xác và độ lặp lại lâu dài tuyệt vời và tiêu thụ điện năng tối thiểu. Những tính năng này làm cho thiết bị này phù hợp một cách lý tưởng với các ứng dụng từ điều khiển quá trình và máy móc đến các ứng dụng tiêu dùng và ô tô. Sơ đồ chân của ADC0808 được hiển thị trong hình dưới đây:

Đặc trưng

Các tính năng chính của ADC0808 bao gồm những điều sau đây.

Giao diện dễ dàng với tất cả các bộ vi xử lý
Không yêu cầu điều chỉnh không hoặc toàn quy mô
Bộ ghép kênh 8 kênh với logic địa chỉ
Dải đầu vào 0V đến 5V với nguồn điện 5V duy nhất
Đầu ra đáp ứng thông số kỹ thuật cấp điện áp TTL
Gói chip của nhà cung cấp dịch vụ với 28 chân

Thông số kỹ thuật

Các thông số kỹ thuật của ADC0808 bao gồm những điều sau đây.

Độ phân giải: 8 bit
Tổng lỗi chưa điều chỉnh: ± ½ LSB và ± 1 LSB
Nguồn cung cấp đơn: 5 VDC
Công suất thấp: 15 mW
Thời gian chuyển đổi: 100 μs

Nói chung, đầu vào ADC0808 sẽ được chuyển sang dạng kỹ thuật số có thể được chọn bằng cách sử dụng ba dòng địa chỉ A, B, C là các chân 23, 24 và 25. Kích thước bước được chọn tùy thuộc vào giá trị tham chiếu đã đặt. Kích thước bước là sự thay đổi trong đầu vào tương tự để gây ra sự thay đổi đơn vị trong đầu ra của ADC. ADC0808 cần một đồng hồ bên ngoài để hoạt động, không giống như ADC0804 có một đồng hồ bên trong.

Đầu ra kỹ thuật số 8 bit liên tục tương ứng với giá trị tức thời của đầu vào tương tự. Mức cực đoan nhất của điện áp đầu vào phải được giảm tương ứng với + 5V.

IC ADC 0808 yêu cầu tín hiệu xung nhịp thường là 550 kHz, ADC0808 được sử dụng để chuyển đổi dữ liệu sang dạng số cần thiết cho vi điều khiển.

Ứng dụng của ADC0808

ADC0808 đã có nhiều ứng dụng ở đây chúng tôi đã đưa ra một số ứng dụng trên ADC:

Từ mạch bên dưới, các chân đồng hồ, khởi động và EOC được kết nối với một bộ vi điều khiển. Nói chung, chúng tôi có 8 đầu vào ở đây, chúng tôi chỉ sử dụng 4 đầu vào cho hoạt động.

Mạch ADC0808

Cảm biến nhiệt độ LM35 đang sử dụng được kết nối với 4 đầu vào đầu tiên của IC chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số. Cảm biến có 3 chân, tức là VCC, GND và chân đầu ra khi cảm biến làm nóng điện áp ở đầu ra tăng lên.
Các dòng địa chỉ A, B, C được kết nối với vi điều khiển cho các lệnh. Trong đó, ngắt tuân theo hoạt động từ thấp đến cao.
Khi chân bắt đầu được giữ ở mức cao, không có chuyển đổi nào bắt đầu, nhưng khi chân bắt đầu ở mức thấp, quá trình chuyển đổi sẽ bắt đầu trong vòng 8 khoảng thời gian đồng hồ.
Tại thời điểm khi quá trình chuyển đổi hoàn tất, chân EOC sẽ ở mức thấp để cho biết quá trình chuyển đổi kết thúc và dữ liệu đã sẵn sàng để nhận.
Đầu ra cho phép (OE) sau đó được nâng lên cao. Điều này cho phép các đầu ra TRI-STATE, cho phép đọc dữ liệu.

ADC0804

Chúng ta đã biết rằng bộ chuyển đổi tương tự sang số (ADC) là thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất để bảo mật thông tin nhằm dịch tín hiệu tương tự sang số kỹ thuật số để bộ vi điều khiển có thể đọc chúng dễ dàng. Có nhiều bộ chuyển đổi ADC như ADC0801, ADC0802, ADC0803, ADC0804 và ADC080. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về bộ chuyển đổi ADC0804.

ADC0804

ADC0804 là một bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số 8 bit được sử dụng rất phổ biến. Nó hoạt động với điện áp đầu vào tương tự 0V đến 5V. Nó có một đầu vào tương tự và 8 đầu ra kỹ thuật số. Thời gian chuyển đổi là một yếu tố chính khác để đánh giá ADC, trong ADC0804 thời gian chuyển đổi thay đổi tùy thuộc vào tín hiệu xung nhịp được áp dụng cho các chân CLK R và CLK IN, nhưng nó không thể nhanh hơn 110 μs.

Mô tả Pin của ADC804

Ghim 1 : Nó là một chân chọn chip và kích hoạt ADC, hoạt động ở mức thấp

Pin 2: Nó là một chân đầu vào xung cao đến thấp đưa dữ liệu từ các thanh ghi bên trong đến các chân đầu ra sau khi chuyển đổi

Pin 3: Đó là một chân đầu vào xung từ thấp đến cao được đưa ra để bắt đầu chuyển đổi

Pin 4: Nó là một chân đầu vào đồng hồ, để cung cấp cho đồng hồ bên ngoài

Pin 5: Nó là một chân đầu ra, xuống thấp khi quá trình chuyển đổi hoàn tất

Pin 6: Đầu vào không đảo ngược analog

Pin 7: Đầu vào đảo ngược tương tự, nó thường được nối đất

Pin 8: Mặt đất (0V)

Pin 9: Nó là một chân đầu vào, đặt điện áp tham chiếu cho đầu vào tương tự

Pin 10: Mặt đất (0V)

Pin 11 - Pin 18: Nó là chân đầu ra kỹ thuật số 8 bit

Pin 19: Được sử dụng với chân Clock IN khi sử dụng nguồn đồng hồ bên trong

Chốt 20: Điện áp cung cấp 5V

Đặc điểm của ADC0804

Các tính năng chính của ADC0804 bao gồm những điều sau đây.

Dải điện áp đầu vào tương tự 0V đến 5V với nguồn cung cấp 5V duy nhất
Tương thích với vi điều khiển, thời gian truy cập là 135 ns
Giao diện dễ dàng với tất cả các bộ vi xử lý
Đầu vào và đầu ra logic đáp ứng cả thông số kỹ thuật mức điện áp MOS và TTL
Hoạt động với tham chiếu điện áp 2,5V (LM336)
Bộ tạo xung nhịp trên chip
Không cần điều chỉnh 0
Gói DIP 20 chân chiều rộng tiêu chuẩn 0,3 [Prime]
Tỷ lệ hoạt động theo hệ mét hoặc với tham chiếu điện áp điều chỉnh 5 VDC, 2,5 VDC hoặc nhịp tương tự
Đầu vào điện áp tương tự khác biệt

Nó là một bộ chuyển đổi 8-bit với nguồn điện 5V. Nó có thể chỉ lấy một tín hiệu tương tự làm đầu vào. Đầu ra kỹ thuật số thay đổi từ 0-255. ADC cần một đồng hồ để hoạt động. Thời gian cần thiết để chuyển đổi giá trị tương tự sang số phụ thuộc vào nguồn xung nhịp. Đồng hồ bên ngoài có thể được cấp cho CLK IN. Pin2 là chân đầu vào - Xung từ cao xuống thấp đưa dữ liệu từ thanh ghi bên trong đến các chân đầu ra sau khi chuyển đổi. Pin3 là ghi - Xung từ thấp đến cao được cấp cho xung nhịp bên ngoài.

Ứng dụng

Từ mạch đơn giản, chân 1 của ADC được kết nối với GND trong đó chân 4 được kết nối với GND thông qua chân tụ điện 2, 3 và 5 của ADC được kết nối với chân 13, 14 và 15 của vi điều khiển. Chân 8 và 10 được nối tắt và kết nối với GND, 19 chân của ADC là chân 4 thông qua điện trở 10k. Chân 11 đến 18 của ADC được kết nối với 1 đến 8 chân của vi điều khiển thuộc cổng1.

Mạch ADC0804

Khi mức logic cao được áp dụng cho CS và RD, đầu vào đã được tạo xung nhịp thông qua thanh ghi dịch chuyển 8 bit, hoàn thành việc tìm kiếm tốc độ hấp thụ cụ thể (SAR), trên xung đồng hồ tiếp theo, từ kỹ thuật số được chuyển sang đầu ra ba trạng thái. Đầu ra của ngắt được đảo ngược để cung cấp đầu ra INTR cao trong quá trình chuyển đổi và thấp khi hoàn thành chuyển đổi. Khi mức thấp ở cả CS và RD, một đầu ra được áp dụng cho DB0 thông qua các đầu ra DB7 và ngắt được đặt lại. Khi các đầu vào CS hoặc RD trở về trạng thái cao, các đầu ra từ DB0 đến DB7 bị vô hiệu hóa (trở về trạng thái trở kháng cao). Do đó, tùy thuộc vào logic, điện áp khác nhau từ 0 đến 5V được chuyển thành giá trị kỹ thuật số có độ phân giải 8-bit, được đưa vào làm đầu vào cho cổng 1 của bộ vi điều khiển.

“làm thế nào các mạch tích hợp được tạo ra ”

Dự án sử dụng thành phần ADC0804

Bộ định vị khoảng cách đứt cáp ngầm

Dự án sử dụng thành phần ADC0808

Scada (Kiểm soát giám sát & Thu thập dữ liệu) cho nhà máy công nghiệp từ xa

Thử nghiệm ADC

Việc thử nghiệm bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số chủ yếu cần một nguồn đầu vào tương tự cũng như phần cứng để truyền tín hiệu điều khiển cũng như thu dữ liệu kỹ thuật số o / p. Một số loại ADC cần nguồn tín hiệu tham chiếu chính xác. ADC có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng các thông số chính sau

Lỗi bù DC
Sự thât thoat năng lượng
DC Gain Error
Dải động miễn phí giả tạo
SNR (Tỷ lệ tín hiệu trên tiếng ồn)
INL hoặc phi tuyến tính tích phân
DNL hoặc độ phi tuyến tính khác biệt
THD hoặc Tổng méo hài

Việc thử nghiệm ADC hoặc bộ chuyển đổi Analog sang số chủ yếu được thực hiện vì một số lý do. Ngoài lý do, xã hội của IEEE Instrumentation & Measurement, ủy ban tạo & phân tích dạng sóng đã được phát triển Tiêu chuẩn IEEE cho ADC về Thuật ngữ cũng như Phương pháp Thử nghiệm. Có các thiết lập kiểm tra chung khác nhau bao gồm Sóng hình sin, Dạng sóng tùy ý, Dạng sóng bước & Vòng phản hồi. Để xác định hiệu suất ổn định của bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số, các phương pháp khác nhau được sử dụng như dựa trên servo, dựa trên đoạn đường nối, kỹ thuật biểu đồ xoay chiều, kỹ thuật biểu đồ tam giác & kỹ thuật vật lý. Một kỹ thuật được sử dụng để kiểm tra động là kiểm tra sóng sin.

Các ứng dụng của Bộ chuyển đổi Analog sang Digital

Các ứng dụng của ADC bao gồm những điều sau đây.

Hiện nay, việc sử dụng các thiết bị kỹ thuật số ngày càng tăng. Các thiết bị này hoạt động dựa trên tín hiệu kỹ thuật số. Bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số đóng một vai trò quan trọng trong các loại thiết bị như vậy để chuyển đổi tín hiệu từ tương tự sang kỹ thuật số. Các ứng dụng của bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số là vô hạn được thảo luận dưới đây.
AC (điều hòa không khí) bao gồm các cảm biến nhiệt độ để duy trì nhiệt độ trong phòng. Vì vậy, việc chuyển đổi nhiệt độ này có thể được thực hiện từ tương tự sang kỹ thuật số với sự trợ giúp của ADC.
Nó cũng được sử dụng trong máy hiện sóng kỹ thuật số để chuyển đổi tín hiệu từ tương tự sang kỹ thuật số để hiển thị.
ADC được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu thoại tương tự sang kỹ thuật số trong điện thoại di động bởi vì điện thoại di động sử dụng tín hiệu thoại kỹ thuật số nhưng thực tế, tín hiệu thoại ở dạng tương tự. Vì vậy ADC được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu trước khi gửi tín hiệu về phía máy phát của điện thoại di động.
ADC được sử dụng trong các thiết bị y tế như MRI và X-Ray để chuyển đổi hình ảnh từ tương tự sang kỹ thuật số trước khi thay đổi.
Máy ảnh trên điện thoại di động chủ yếu được sử dụng để chụp ảnh cũng như quay video. Chúng được lưu trữ trong thiết bị kỹ thuật số, vì vậy chúng được chuyển đổi sang dạng kỹ thuật số bằng ADC.
Nhạc cassette cũng có thể được thay đổi thành kỹ thuật số như CDS và ổ đĩa ngón tay cái sử dụng ADC.
Hiện tại ADC được sử dụng trong mọi thiết bị vì hầu hết các thiết bị hiện có trên thị trường đều ở phiên bản kỹ thuật số. Vì vậy, các thiết bị này sử dụng ADC.

Vì vậy, đây là về tổng quan về bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số hoặc bộ chuyển đổi ADC & các loại của nó. Để dễ hiểu hơn, chỉ một số bộ chuyển đổi ADC được thảo luận trong bài viết này. Chúng tôi hy vọng nội dung trang bị này có nhiều thông tin hơn cho người đọc. Mọi thắc mắc, thắc mắc và trợ giúp kỹ thuật về chủ đề này bạn có thể comment bên dưới.

Tín ảnh: