مبدل های آنالوگ به دیجیتال
مبدل های آنالوگ به دیجیتال
در تمامی محصولات الکترونیکی که در اطراف ما وجود دارند و روزانه با آنها سر و کار داریم، IC وجود دارد.
IC مخفف کلمه Integrated Circuit به معنی مدارات مجتمع است یعنی مجموعهای از گیتهای منطقی، ترانزیستور و… است که به صورت یکپارچه در کنار هم قرار دارند. هر تراشهای که طراحی میشود کاربرد خاصی دارد و آرایش مدارات موجود در آن در جهت تحقق اهداف تراشه است.
میتوان ساده ترین IC را ترانزیستور در نظر گرفت، گرچه بسیاری از محققان اصلا ترانزیستور را IC نمیدانند. یک IC پیچیده از چندین ترانزیستور تشکیل میشود. البته از سلف و خازن به دلیل عدم مجتمع پذیری در تراشه استفاده نمیشود. هر IC تعدادی ورودی و خروجی دارد. میتوان گفت که هر IC در سایزها و اندازههای مختلف به صورت dip یا smd طراحی میشوند.
مراحل ساخت IC مرحله سخت و زمانبری است که در مقاله بعدی به تشریح آن خواهیم پرداخت.
IC ها انواع گوناگون دارند، یکی از کاربردیترین و زیباترین IC ها از نظر عملکردی IC مبدل آنالوگ به دیجیتال است.
خداوند دنیا را آنالوگ آفریده است. مغز انسان یک کامپیوتر آنالوگ است. سالهاست که ایده ساخت کامپیوتر آنالوگ برسر زبانها افتاده است ولی هنوز دانش بشری در این زمینه نتوانسته است کاری از پیش ببرد.
برای ارتباط دنیای اطراف با میکروکنترلرها باید از مبدل آنالوگ به دیجیتال استفاده کرد. زیرا میکرو کنترلرها تمامی سیگنالها را به صورت صفر یا یک میشناسند.
یک مبدل آنالوگ به دیجیتال؛ ورودی آنالوگ گرفته و آنرا به صورت دیجیتال تبدیل میکند. برای طراحی مبدل آنالوگ به دیجیتال یکسری الزاماتی وجود دارد. به عنوان مثال ولتاژ آفست، INL ،DNL و….
به عنوان مثال برروی برد آردوینو تعدادی از ورودیها با A مشخص شده اند. این یعنی اینکه ورودی به صورت آنالوگ گرفته شده (از یک سنسور سیگنال آنالوگ دریافت میشود) و خروجی به صورت 8بیت یا 10 بیت دیجیتال تبدیل میشود.
تعداد بیتها در واقع قدرت دقت یک مبدل را نشان میدهد. مثلا یک مبدل 24 بیتی، هرگز تمام 24 بیت را نشان نمیدهد معمولا 2 بیت آخر به عنوان خطا در نظر گرفته نمیشود.
3 نوع مبدل ADCآنالوگ به دیجیتال وجود دارد:
Flash ADC- سرعت بالاو تفکیک پذیری کم
SAR ADC- سرعت متوسط و تفکیک پذیری متوسط
Sigma Delta ADC- سرعت کم و تفکیک پذیری بالا
مقایسه انواع ADC در شکل آورده شده است.
با در نظر گرفتن این نکته که در مبدل USB ADC معمولا قدرت تفکیک پذیری بیشتر از سرعت اهمیت دارد، مبدل Flash ADC از دایره مقایسه حذف میشود. لازم به ذکر است که مبدل Flash ADC در تمامی میکرو کنترلرها وجود دارد ولی در هسته مرکزی پردازنده است و امکان دسترسی به آن فقط توسط طراحان و سازندگان میکرو امکانپذیر است.
دیدگاه خود را ثبت کنید
Want to join the discussion?Feel free to contribute!