Chúng ta đang sinh sống trong một nhân loại analog, được bảo phủ vì các thứ kỹ thuật số. Mọi đồ vật bọn họ bắt gặp, cảm thấy hoặc đo lường và tính toán đều phải có thực chất analog nlỗi ánh sáng, nhiệt độ, tốc độ, áp suất, ... Nhưng đa số những đồ vật điện tử bao bọc bọn họ xuất phát điểm từ 1 chiếc đồng hồ đeo tay tiên tiến nhất dễ dàng đến một khôn cùng laptop mọi là vật dụng kỹ thuật số. Vì vậy, rõ ràng là bọn họ phải một sản phẩm công nghệ có thể chuyển đổi những thông số analog này thành quý giá kỹ thuật số để cỗ vi tinh chỉnh và điều khiển hoặc cỗ vi cách xử trí phát âm được nó. Cái đó được call là ADC hoặc Analog khổng lồ Digital Converter và trong các số đó bài viết cỗ chuyển đổi ADC là gì này Điện Tử Tương Lai sẽ giúp đỡ các bạn tò mò kỹ rộng về nó.

Bạn đang xem: Bộ chuyển đổi adc là gì

 

Bộ chuyển đổi ADC là gì

ADC là từ bỏ viết tắt của Analog lớn Digital Converter hay cỗ biến đổi analog thanh lịch kỹ thuật số là một mạch biến hóa quý giá điện áp thường xuyên (analog) quý phái quý giá nhị phân (kỹ thuật số) nhưng mà trang bị hiện đại số có thể hiểu được tiếp đến có thể được sử dụng nhằm tính toán kỹ thuật số. Mạch ADC này rất có thể là vi mạch ADC hoặc được nhúng vào trong 1 bộ vi tinh chỉnh và điều khiển.

*

Tại sao nên chuyển đổi analog lịch sự nghệ thuật số

Thiết bị điện tử ngày nay hoàn toàn là tiên tiến nhất, không hề là thời kỳ của dòng sản phẩm tính analog. Thật không may cho các hệ thống kỹ thuật số, thế giới chúng ta đang sống và làm việc vẫn chính là analog cùng đầy Color, không những Black với trắng.

 

Ví dụ, một cảm ứng nhiệt độ nhỏng LM35 tạo nên điện áp nhờ vào vào nhiệt độ, vào ngôi trường hợp của sản phẩm công nghệ rõ ràng nó sẽ tăng 10mV lúc ánh nắng mặt trời tạo thêm từng độ. Nếu họ liên kết thẳng vật dụng này với đầu vào hiện đại số, nó đang ghi là cao hoặc phải chăng tùy ở trong vào các ngưỡng nguồn vào, điều đó là hoàn toàn vô dụng.

 

Tgiỏi vào kia, chúng ta áp dụng một bộ ADC nhằm chuyển đổi đầu vào điện áp analog thành một chuỗi các bit rất có thể được kết nối thẳng với bus tài liệu của cục vi giải pháp xử lý với được áp dụng để tính toán.

 

ADC hoạt động như thế nào

Một bí quyết rất hay nhằm chu đáo hoạt động của ADC là tưởng tượng nó nlỗi một bộ chia tỷ lệ toán thù học tập. Tỷ lệ về cơ phiên bản là ánh xạ các quý hiếm tự dải này thanh lịch dải khác, bởi vì vậy ADC ánh xạ một quý giá năng lượng điện áp sang trọng một trong những nhị phân.

 

Những gì họ yêu cầu là một thiết bị có thể biến hóa năng lượng điện áp thành một loạt các mức logic, ví như vào một thanh hao ghi. Tất nhiên, những tkhô giòn ghi chỉ có thể chấp nhận các nấc logic làm cho nguồn vào, bởi vậy nếu khách hàng kết nối biểu lộ trực tiếp với nguồn vào logic, kết quả sẽ không còn giỏi. Vì vậy cần có một hình ảnh trọng điểm lô ghích cùng điện áp nguồn vào analog.

 

Dưới đây là một số chức năng quan trọng của ADC, trong những lúc xem qua, họ sẽ mày mò cách nó chuyển động.

 

 

 

Điện áp tham chiếu

 

Tất nhiên, không có ADC nào là tuyệt đối hoàn hảo, vày vậy năng lượng điện áp được ánh xạ cho tới quý hiếm nhị phân lớn số 1 được gọi là năng lượng điện áp tđắm đuối chiếu. Ví dụ: vào bộ chuyển đổi 10 bit cùng với 5V có tác dụng năng lượng điện áp tsi mê chiếu, 1111111111 (tất cả những bit một, số nhị phân 10 bit cao nhất hoàn toàn có thể ) tương ứng với 5V cùng 0000000000 (số thấp nhất tương xứng cùng với 0V). Vì vậy, mỗi bước nhị phân lên đại diện thay mặt mang đến khoảng chừng 4,9mV, vì rất có thể có 1024 chữ số trong 10 bit. Số đo năng lượng điện áp bên trên mỗi bit này được Hotline là độ sắc nét của ADC.

 

Điều gì đã xẩy ra trường hợp năng lượng điện áp biến hóa dưới 4,9mV mỗi bước? Nó sẽ đặt ADC vào vùng bị tiêu diệt, vì vậy hiệu quả biến hóa luôn luôn bao gồm một lỗi nhỏ. Có ngăn chặn lỗi này bằng cách thực hiện ADC có độ sắc nét cao hơn ví như bộ ADC lên đến mức 24 bit, tuy vậy tần số chuyển đổi thấp.

 

 

 

Tốc độ mẫu

 

Số lượng thay đổi trường đoản cú analog lịch sự tiên tiến nhất nhưng cỗ chuyển đổi rất có thể thực hiện mỗi giây được gọi là tốc độ mẫu. Ví dụ: một bộ ADC thực thụ xuất sắc có thể gồm tốc độ mẫu mã là 300Ms / s. Đơn vị này được hiểu là megasamples bên trên giây, nghĩa là một trong những triệu mẫu từng giây. Lưu ý rằng chi phí tố SI áp dụng tại đây.

 

Tốc độ đem mẫu mã nhờ vào trọn vẹn vào các loại cỗ thay đổi cùng độ đúng mực quan trọng. Nếu nên đọc siêu đúng chuẩn, ADC thường xuyên để nhiều thời gian rộng để chăm chú bộc lộ nguồn vào (hay là lấy mẫu mã với giữ hoặc đầu vào tích hợp) và còn nếu như không buộc phải độ đúng chuẩn cao thì nó hoàn toàn có thể phát âm khôn cùng nhanh khô.

 

Nguyên ổn tắc phổ biến là tốc độ cùng độ chính xác Xác Suất nghịch cùng nhau, điều đặc biệt quan trọng là nên lựa chọn ADC tùy ở trong vào ứng dụng.

 

Các các loại ADC

 

Flash ADC

 

Đây là các loại ADC dễ dàng và đơn giản độc nhất vô nhị và nhanh hao độc nhất, nó gồm một loạt các bộ đối chiếu cùng với những đầu vào ko đảo ngược nối với nguồn vào biểu lộ với các chân đảo ngược nối với 1 thang phân chia điện áp.

 

Tuy nhiên, nếu điện áp cao hơn nữa một trong số mức của lan can, tất cả các bit Áp sạc ra dưới mức được đặt thành một, bởi điện áp trên ngưỡng đối với các bộ đối chiếu bên dưới thuộc. Để xử lý sự việc này, những Áp sạc ra được cấp qua cỗ mã hóa ưu tiên đổi khác đầu ra thành nhị phân.

Xem thêm: Cost Per Lead Là Gì ? Sự Khác Nhau Giữa Cpl Và Cpa Khái Niệm Cpl Là Gì

 

Tốc độ chỉ bị số lượng giới hạn bởi vì độ trễ truyền của bộ so sánh với bộ mã hóa ưu tiên. Tuy nhiên, độ chính xác là vừa yêu cầu.

 

ADC tích vừa lòng đếm hoặc độ dốc

 

Tại phía trên, một mạch chế tạo ra đoạn dốc được bước đầu trên thời khắc biến đổi với bộ đếm nhị phân được khởi hễ cùng lúc. Một bộ đối chiếu sẽ phát hiện Khi đoạn dốc quá quá năng lượng điện áp đầu vào và ngừng bộ đếm nhị phân. Sở đếm nhị phân nhận được tỷ lệ với khoảng độ điện áp nguồn vào.


*

 

Độ đúng mực tuyệt vời và hoàn hảo nhất của cục chuyển đổi này vẫn là 1 trong thắc mắc, tuy nhiên nó triển khai dễ dàng và đến độ phân giải xuất sắc, khoảng cách hầu hết thân công việc nhị phân. Nếu không có chip, mạch này rất có thể được sinh sản cô quạnh.

 

ADC ước lượng kế tiếp

 

Bộ ADC này có lẽ là đúng đắn tuyệt nhất. Nó gồm 1 cỗ đối chiếu, một bộ DAC flash đơn giản với một thanh khô ghi bộ lưu trữ. Thiết bị lúc đầu mang định tất cả các bit vào tkhô nóng ghi xung quanh bit bao gồm ý nghĩa tối đa (là một) là số 0. Sau đó tkhô cứng ghi này đang gửi nó mang lại DAC gửi nó thành năng lượng điện áp analog, được so sánh với đầu vào trải qua cỗ đối chiếu. Nếu điện áp đầu vào cao hơn năng lượng điện áp DAC, thì MSB vẫn là 1 trong. Quá trình này lặp lại cho đến khi toàn bộ các bit đã có được đặt thành không hoặc một, nói theo cách khác cho đến khi quý hiếm tkhô cứng ghi bằng điện áp đầu vào.

 

ADC này là một trong những Một trong những ADC thường xuyên được thực hiện nhất khi nên độ đúng mực với vận tốc không thật số lượng giới hạn, ví như trong vi tinh chỉnh. ADC một số loại SA có thể thuận lợi dành được thời hạn thay đổi vài ba micro giây.

 

Các ứng dụng

 

Máy hiện sóng tiên tiến nhất cùng đồng hồ vạn năng

 

Ưu điểm lớn nhất của sản phẩm hiện nay sóng analog là tất cả vô cùng ít mạch điện thân đầu nối nguồn vào cùng màn hình hiển thị, nói theo một cách khác là các bạn thấy chính xác gần như gì vẫn ra mắt trong mạch theo thời hạn thực. Tuy nhiên, nó thiết yếu tàng trữ các dạng sóng nhằm áp dụng sau đây hoặc thực hiện những phép đo bên trên bo.

 

Máy hiện tại sóng hiện đại số hạn chế và khắc phục được toàn bộ đều vụ việc này cùng trọng tâm của chính nó là 1 trong những bộ ADC hết sức bạo dạn cùng nkhô giòn cùng với độ phân giải trường đoản cú 12 bit trnghỉ ngơi lên. ADC thay đổi các dạng sóng thành cực hiếm nhị phân rất có thể được lưu trữ trong bộ nhớ lưu trữ, quản lý và vận hành cùng hiện trên màn hình.

 

Vi điều khiển

 

Hầu không còn tất cả những vi điều khiển tân tiến đều phải sở hữu ADC tích phù hợp sẵn, phổ cập tốt nhất là Arduino dựa vào ATMega328P.. cùng với độ phân giải 10 bit cùng STM32 với độ sắc nét 12 bit.

 

Arduino IDE cung ứng hàm ‘analogRead ()’ để hiểu điện áp analog bên trên một trong các chân analog và trả về giá trị số ngulặng 10 bit, Tức là phạm vi trường đoản cú 0 đến 1023.

 

Nguồn chuyên môn số

 

Hầu hết những nguồn điện ngày nay các được điều khiển bởi máy vi tính, với nhằm laptop đo điện áp Áp sạc ra thì cần có bộ ADC.

 

Cách sử dụng một IC ADC

 

Có không ít IC ADC trên thị phần có thể được sử dụng để đo điện áp analog. ADC0804, ADC0808, MCP3008, ... là một vài module ADC được áp dụng nhiều độc nhất. Chúng hay được thực hiện cùng với Raspberry pi và bộ xử lý hoặc mạch kỹ thuật số không giống sống đó ADC tích thích hợp sẵn ko khả dụng. ví dụ như, họ hãy lưu ý vi mạch ADC ADS1115 của Texas Instruments có độ sắc nét cao cùng phong cách thiết kế tiến bộ.

 

Nó bao gồm vào gói QFN hoặc VSSOPhường, chất nhận được một thông số hình thức vô cùng bé dại. Nó gần như là ko chiếm dung tích trên PCB. Con chip nhỏ dại này làm được không hề ít sản phẩm, bọn họ đang để mắt tới một vài công dụng của chính nó bên dưới.

 

Tương thích I2C

 

Bất kỳ ai đó đã từng thao tác làm việc với vi tinh chỉnh và điều khiển phần lớn biết bus SPI cùng I2C bổ ích như thế nào để giao tiếp cùng với các sản phẩm ngoại vi. Tính năng này khiến cho bạn rất đơn giản áp dụng IC này cùng với bo Arduino bởi những thư viện mở rộng đã được viết cho trang bị.

 

Mức tiêu trúc điện năng

 

Lợi nuốm của bài toán thực hiện ngẫu nhiên vi mạch tiến bộ như thế nào là bọn chúng tiêu thú chiếc điện khôn cùng rẻ với hoạt động bên trên những một số loại điện áp, vào ngôi trường hòa hợp này là 2.0V cho 5.5V. 

 

Bộ đối chiếu có thể lập trình

 

ADS kèm theo với một cỗ so sánh cơ mà tham chiếu của nó rất có thể được lập trình qua bus I2C. Tất nhiên so với áp dụng nkhô giòn thì không có gì đánh bại được IC đối chiếu tránh rạc.

Xem thêm: Harga Htc Butterfly 3 Murah Terbaru Dan Spesifikasi & Kecepatan

 

Đầu vào hoàn toàn có thể cấu hình

 

Bốn nguồn vào rất có thể là nhị cặp vi sai (chỉ tính mang đến chênh lệch năng lượng điện áp bên trên các chân đó) hoặc bốn nguồn vào đầu mút ít 1-1.

Bài viết liên quan

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *