|
Raqamli o'zgartirgichlarga o'xshash
ADC yoki analog-raqamli konvertor alohida qurilma sifatida o'rnatilishi yoki o'rnatilgan bo'lishi mumkin. Ilgari, mikrokontrolörler, masalan, MCS-51 oilasida ADC bo'lmagan, buning uchun tashqi mikrosxemalar ishlatilgan va tashqi IC qiymatlarini qayta ishlash uchun kichik dasturni yozish kerak edi.
Endi ular eng zamonaviy mikrokontrolörlarda mavjud, masalan, AVR AtMEGA328, eng mashhurlarning asosi bo'lib, u MK-ga o'rnatilgan. Arduino-da analog ma'lumotlarni o'qish juda oson - AnalogRead () buyrug'i bilan. Xuddi shu darajada mashhur bo'lgan Raspberry PI-ga o'rnatilgan mikroprotsessorda bu mavjud emas, shuning uchun hammasi ham oddiy emas. Aslida, analog-raqamli konvertorlarning ko'p sonli variantlari mavjud, ularning har biri o'zining kamchiliklari va afzalliklariga ega. Ushbu maqola ichida qaysi birini tasvirlash unchalik ma'no qilmaydi, chunki bu katta miqdordagi material. Ulardan ba'zilarining faqat umumiy tuzilishini ko'rib chiqing. Patentlangan ADCning eng qadimgi varianti Pol Reynining "Faksimile Telegraf tizimi" patentidir. 1.608.527-sonli patent, 1921 yil 20-iyulda berilgan, 1926 yil 30-noyabrda berilgan. Bu 5 bitli to'g'ridan-to'g'ri konversiya ADC. Patent nomidan ushbu moslamadan foydalanish telegraf orqali ma'lumotlarni uzatish bilan bog'liq degan fikrlar paydo bo'ldi.
Agar zamonaviy to'g'ridan-to'g'ri konversiya haqida gapiradigan bo'lsak, ADC quyidagi sxemaga ega:
Bundan ko'rinib turibdiki, kirish - bu chiqish paytida ba'zi bir ostonali signal chorrahasida signal beradigan zanjir. Bu biroz chuqurlik va kvantlash. Kimki hatto elektr zanjirida ozgina bo'lsa ham, bu aniq haqiqatni ko'rdi. Kim kuchli emas, keyin kirish davri quyidagicha ishlaydi: . Analog signal bir vaqtning o'zida "+" kirishga o'tadi. "-" belgisi bilan chiqish ketma-ket rezistorlar (rezistiv bo'linish) yordamida parchalanadigan mos yozuvlar kuchlanishini oladi. Masalan, ushbu zanjir uchun ketma-ketlik bu nisbatga o'xshaydi: Urefi \u003d (1/16, 3/16, 5/16, 7/16, 9/16, 11/16, 13/16) * Uref
Qavslarda vergul, har bir kirish voltajining ulanishiga Uref jami mos yozuvlar kuchlanishining qaysi qismi berilganligini ko'rsatadi. Bular har bir element kirish voltajini imzolaganida ikkita kirishga ega «+» "-" belgisi bilan kirish kuchlanishidan oshib ketganda, mantiqiy birlik chiqish paytida paydo bo'ladi. Musbat (inverting) kirishidagi kuchlanish manfiy (inverting) kirishdagi kuchlanishdan kam bo'lsa, chiqish nolga teng.
Kirish voltaji kerakli miqdordagi raqamlarga bo'linishi uchun kuchlanish bo'linadi. Kirishdagi kuchlanish tegishli elementning chiqishiga yetganda, signal paydo bo'ladi va ishlov berish davri raqamli shaklda "to'g'ri" signalni chiqaradi.
Bunday taqqoslagich ma'lumotlarni qayta ishlash tezligida juda yaxshi, kirish sxemasining barcha elementlari parallel ravishda tetiklanadi, ushbu turdagi ADCning asosiy kechikishi komparatorning 1 kechikishidan hosil bo'ladi (ular bir vaqtning o'zida bir vaqtning o'zida tetiklanadi) va kechikish kodlovchi hisoblanadi. Shu bilan birga, parallel kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin - bu yuqori aniqlikdagi ADClarni olish uchun ko'plab taqqoslagichlarga ehtiyoj. Masalan, 8 ta raqamni olish uchun sizga 2 ^ 8 taqqoslagich kerak bo'ladi va bu 256 dona. O'n bitli (Arduino 10-bitli ADC-da, aytmoqchi, ammo boshqa turda) sizga 1024 ta taqqoslagich kerak bo'ladi. Ushbu davolanish usulining maqsadga muvofiqligini va kerak bo'lganda qaerdaligini o'zingiz hal qiling.
Boshqa ADC turlari mavjud: ketma-ket yaqinlashish; delta sigma ADC.
Xulosa
Analog signalni raqamli holatga o'tkazish, analog sensordan parametrlarni o'qish uchun zarurdir. Raqamli datchiklarning alohida turi mavjud, ular ham integral mikrosxemalardir, masalan DS18b20 - uning chiqishida allaqachon raqamli signal mavjud va uni har qanday mikrokontrolörler yoki mikroprotsessorlar tomonidan ADC talab qilmasdan yoki o'z konvertoriga ega bo'lgan datchikdagi analog sensor orqali ishlov berish mumkin. Sensorning har bir turi o'zining ijobiy va salbiy tomonlariga ega, masalan shovqin immuniteti va o'lchash xatosi.
Konversiya tamoyillarini bilish mikrokontrolörler bilan ishlaydigan har bir kishi uchun zarurdir, chunki hamma ham emas zamonaviy tizim bunday konvertorlar o'rnatilgan, siz tashqi mikrosxemalarni ishlatishingiz kerak. Masalan, biz Raspberry PI GPIO ulagichi uchun ADS1256-da aniq ADC-ga ega bo'lgan bunday taxtani keltirishimiz mumkin.
Ushbu turdagi uskunani biron bir asbob-uskunalar toifasiga kiritish juda qiyin. Aytgancha, shuning uchun bu erda ko'rib chiqilgan konvertorlarni taniqli onlayn bozorlarda topish juda qiyin: tovarlarni qaysi toifasida qidirish aniq emas - ushlash moslamalari orasida, tyunerlar orasida yoki konvertorlar orasida? Shu bilan birga, ushbu qurilmalar konvertorlar toifasiga eng yaqindir, chunki ularning yagona vazifasi signalning bir turini boshqasiga o'tkazishdir. Qurilmalardan qanday foydalanish mumkinligi bu faqat shaxsiy masala bo'lib, foydalanuvchining vazifalari va ko'nikmalariga bog'liq.
Dizayn va texnik xususiyatlar
Ko'rib chiqilgan konvertorlar bir xil blister paketlarda etkazib beriladi va birinchi qarashda ular bir-birlaridan farq qilmaydi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
