Analógovo-digitálny prevodník: Rozdiel medzi revíziami

Smazaný obsah Přidaný obsah
EmausBot (diskusia | príspevky)
Vegbot (diskusia | príspevky)
d typo gram
Riadok 1:
'''Analógovo-digitálny prevodník''' alebo '''analógovo- číslicový prevodník''' (ADC z anglického Analog-to-Digital Converter) je [[elektronické zariadenie]] na prevod [[analógový signál|analógového signálu]] na [[digitálny signál]]. Prevod analógového signálu na digitálny je využívaný pomerne často, keďže signály sa skoro výlučne analyzujú a spracovávajú číslicovo. Príkladom konkrétnych aplikácií analógovo-digitálneho prevodu sú elektronické [[diktafón]]y, [[mobilný telefón|mobilné telefóny]], kamery s digitálnym záznamom, automatizované zberače dát v laboratóriách s následným digitálnym vyhodnotením a [[archivácia|archiváciou]] nameraných dát, či plynový pedál v moderných automobiloch, ktorý už nie je spojený lankom s klapkou na prívod vzduchu, ale uhol jeho stlačenia je meraný potenciometrom, ďalej zdigitalizovaný -  – s následnou vypočítanou akciou klapky prívodu vzduchu, ktorá je ovládaná motorovým aktorom.
 
Druhy bežne používaných ADC:
* integračný, s dvojnásobnou integráciou -  – pomalý ale presný, používaný najmä v [[merací prístroj|meracích prístrojoch]]
* s postupnou aproximáciou (kombinácia [[digitálno-analógový prevodník|digitálno-analógového prevodníka]], [[komparátor]]a a príslušnej logiky) -  – stred v cene aj rýchlosti aj presnosti
* flash (najrýchlejší, sústava komparátorov a napäťových referencií)
== Teória Analógovo-digitálnych prevodníkov ==
Riadok 14:
* potom sa integrátor pripojí k Vref(má opačnú polaritu ako Vx), nastáva pokles a táto doba končí, keď výstupné napätie prechádza nulou a komparátor dá povel na ukončenie prevodu
* doba T2 je merítkom veľkosti signálu Vx a meria sa počtom impulzov, ktoré čítač načíta v tejto dobe
* na začiatku konverzie je spínač S1 krátko zopnutý a na výstupe integrátoru je nulové napatie, akonáhlehneď ako sa otvorí na výstupe narastá napätie so strmostou <math>\left[\frac{dV_1}{dt}\right]_{behom T_1}=\frac{V_x}{RC}</math>
* po načítaní 2<sup>n</sup> impulzov sa čítač nuluje, spína%c S1 sa prepne na Vref a na výstupe integrátora bude napätie klesať so strmosťou <math>\left[\frac{dV_1}{dt}\right]_{behom T_2}=-\frac{V_{ref}}{RC}</math>
* pritom sa čítajú hodinové impulzy až do nulového napätia na výstupe integrátora, ich počet je daný vzťahom
<math>M=|-V_x|\frac{2^n}{V_{ref}}</math>
Riadok 21:
=== Metóda využitia medziprevodu napätia na frekvenciu ===
Prevodníky pracujúce na princípe prevodu U na f sa skladajú zo štyroch základných častí:
* [[prevodník napätia na frekvenciu]]......jednoduchý napätím preladiteľný oscilátor, obvod s využívajúci integrátor
* generátor hodinového signál
* komparačné AND hradlo
Riadok 29:
* najprv sa prevedie napätie na frekvenciu
* potom sa signál s frekvenciou závislou na vstupnom napätí privedie na porovnávacie AND hradlo
* na druhý vývod tohto hradla sa privedie hodinový signál
* na výstupe sa objaví výsledok, ktorý čítač navzorkuje a podá dalej
Pozn. pri prevode U na f sa najčastejšie využívajú integrátory, preto by bolo možné zaradiť aj tento ADC medzi integračné;
=== Aproximačná metóda ===
Aproximačné prevodníky, v literatúre tiež ako kompenzačné alebo prevodníky s postupnou aproximáciou, sú vpodstatev podstate spätnoväzbové systémy, ktoré autonómne generujú signál a ten následne porovnávajú so vstupným. Pohybujú sa v binárnom strome, odkiaľ čerpajú digitálne kombinácie potrebné kombinácie ako vzory pre generovanie analógového signálu.
<br />[[Súbor:AD-aprox.jpg|350px]]<br />
'''Popis funkcie:'''
* na začiatku je register postupných aproximácií vynulovaný
* v prvom kroku je do neho zapísaná 1 ako najvyšší bit a ostatné sú nulové
* vygeneruje sa signál (zodpovedajúci 100... – 0) a ten sa porovná so vstupným
* podľa výsledku porovnania sa rozhodne o platnosti 1 alebo nahradení 0, ak je vstupný signál nižšej úrovne
* tento proces pokračuje pokiaľ sa nenavzorkuje daný počet bitov
* vzorkovanie sa vpodstate stáva pohybom po binárnom strome úrovne rovnej rozlíšeniu aproximácie
Pozn. pohyb po binárnom strome možností je na nasledujúcom obrázku;
<br />[[Súbor:AD-astrom.jpg|350px]]<br />
Pozn. výhoda tohto prevodníku je jeho rýchlosť, pretože na navzorkovanie N bitov potrebuje N hodinových inpulzov, čo je značné zníženie počtu voči integračnému, ktorý ich potreboval 2<sup>N</sup>;
=== Metóda založená na sledovaní vstupného signálu ===
Prevodníky založené na tejto technológii sú podobné aproximačným prevodníkom, avšakale nepoužívajú zložitú pamäť. Pamäť je nahradená vratným čítačom.<br />
'''Popis funkcie:'''
* prevodník sa skladá z troch častí: komparátor, vratný čítač, n-bit DA prevodník