مشخصات این فایل
عنوان: مبدل های آنالوگ به دیجیتال
فرمت فایل: word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:11
این مقاله در مورد مبدل های آنالوگ به دیجیتال می باشد.
بخشی از تیترها به همراه مختصری از توضیحات مقاله مبدل های آنالوگ به دیجیتال
1 – مبدل موازی :
سریعترین مبدل A/D می باشد و از تعدادی مقایسه کننده تشکیل شده که هر یک ولتاژ آنالوگ ورودی را با کسری از ولتاژ مرجع مقایسه می کند ، بنابراین برای ساخت یک مبدل 8 بیتی به این روش نیاز به 255 مقایسه کننده می باشد .ولتاژ مرجع در بالای مقسم مقاومتی باید برابر حداکثر ولتاژ آنالوگ ورودی (Vm) باشد . سیگنال آنالوگ که باید مقدار آن ارقامی شود به همه مقایسه کننده ها به طور موازی و همزمان اعمال می شود . خروجی هرکدام از مقایسه کننده ها هنگامی در ‚‚1،، منطقی قرار می گیرد که ولتاژ ورودی مثبت آن بزرگ تر از ولتاژ مرجع در ورودی منفی اش شود .
همینطور که ملاحظه می شود ، دراین نوع مبدل برای n بیت احتیاج به 1- 2 عدد مقایسه کننده داریم . در نتیجه ، صرف نظر از اشکالاتی که در تنظیم هر مقایسه کننده داریم . تعداد مقایسه کننده ها آنقدر زیاد می شود که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست . (البته مدارهای مجتمعی به بازار آمده است که از این روش استفاده می کند و تعداد زیادی هم مقایسه کننده...(ادامه دارد)
الف) مبدل غیر همزمان و بدون پالس ساعت .
نوعی مبدل موازی با ولتاژهای آستانه متغییر است که برای تعیین هر بیت در خروجی فقط به یک مقایسه کننده نیاز دارد و احتیاج به مدار منطقی اضافی برای ارقامی کردن خروجی مقایسه کننده ها هم ندارد . مزیت سیستم VTF نسبت به سایر انواع A/D ، قدرت تبدیل با سرعت زیاد در کنار سادگی طرح و ارزانی آن است . اساساً ، سیستم VTF ، یک نوع مبدل نیمه موازی است که در آن از فیدبک استفاده شده است . افزودن فیدبک ، شمار مقایسه کننده ها را برای سیستم n بیتی از 1- 2 به n کاهش می دهد . دراین روش نیز ، همانند روش موازی ، ولتاژهای آستانه مقایسه کننده ها ابتدا در وزنهای دودویی ولتاژهای مرجع تنظیم شده است ، به طوری که ولتاژ آستانه MSB برابر 2/Vref ، برای بیت بعدی (دومین MSB) برابر 4/Vref و برای بیت سوم برابر 8/Vref ، و به همین ترتیب برای بقیه است ....(ادامه دارد)
ب) مبدلVTF همگام .
درصورت نیاز به سرعتهای بالاتر ، می توانیم به وسیله افزودن مدارهای تاخیر دیجیتالی به اضافه یک زمان تاخیر آنالوگ ، سیستم همگامVTF رابسازیم . مزیت آن این است که بعد از زمان تاخیر انتشار یک تبدیل در ابتدای کار سیستم ، از آن پس خروجیA/D با هر پالس ساعت یک تبدیل کامل را انجام می دهد .در سیستم VTF غیر همگام سیگنال ورودی تا پایان عمل تبدیل باید ثابت بماند ، در صورتی که در سیستم VTF همزمان ، هر خروجی در یک فلیپ فالاپ ذخیره می شود و خروجی فلیپ فلاپ برای تعیین بیتهای بعدی انتقال می یابد . به این ترتیب ، بیتهای قبلی می توانند بدون اینکه منتظر کامل شدن عمل تبدیل شوند ، خروجی جدید داشته باشند . بنابراین ، مبدل می تواند بعد از یک نأخیر اولیه که مدت n پریود ساعت طول می کشد ، در هر پریود ساعت یک تبدیل کامل از موج ورودی را انجام دهد ....(ادامه دارد)
4 –مبدل تقریب تدریجی :
دراین مدار ، در ابتدای یک سیکل تبدیل ، سیستم این مبدل , با اولین پالس ساعت اولین بیت خروجی ( MSB ) خود را در خروجی آماده کرده و همچنین آن را به مبدلD/A اعمال می کند . سپس ،SAR منتظر می ماند تا یک سیگنال از مقایسه کننده که نشان می دهد ، آیا خروجی D/A بزرگتر یا کوچکتر از ولتاژ ورودی است ، به آن وارد شود . اگر خروجی مقایسه کننده ‘‘ 1 ‘‘ باشد به معنی آن است که خروجیD/A ازVin کوچکتر است وSAR ، بیتMSB را‘‘1 ‘‘ نگه می دارد . اگر مقایسه کننده دارای خروجی ،،O ،، باشد ، به این نتیجه می رسیم که خروجی D/A بزرگتر از Vin است و سیستم مبدل (SAR ) ، پروزن ترین بیتMSB ، را ،،O،، خواهد کرد . در هر صورتSAR ، در پالس ساعت بعدی ، بیت دوم از نقطه...(ادامه دارد)
8 _ مبدل شیب دوگانه :
یک نوع از مبدل های انتگرالی است و رایج ترین آنها محسوب می شود . در مبدل های انتگرالی از انتگرال یا مقدار متوسطه ولتاژ ورودی روی یک بازه زمانی ثابت استفاده می شود .
در مبدل انتگرالی با شیب دوگانه عمل انتگرال گیری دو بار انجام می شود عمل کرد این مبدل به این صورت است که در ابتدا کلید رویVx قرار می گیرد تا ولتاژ مجهول خازن را شارژ کند (t1 ) . پس از آن در زمان t 2 کلید در وضعیت Vref قرار می گیرد . ( علامتVref باید خلاف Vx باشد )بدین ترتیب زمان t2 متناسب با اندازه Vx خواهد بود و اندازه گیری این زمان توسط یک شمارنده دیجیتال انجام می شود .
در یک مدار عملی خطای اولیه توسط مشخصات غیر ایده آل سوئیچ های آنالوگ و خازن ها ایجاد می شود . نشت و تزریق بار و جذب دی الکتریک نیز از منابع خطا هستند ....(ادامه دارد)
بخشی از فهرست مطالب مقاله مبدل های آنالوگ به دیجیتال
مقدمه :
تبدیل آنالوگ به دیجیتال در سیستم های پردازش سیگنال :
1–مبدل موازی :
2–مبدل موازی متوالی :
3_ مبدل VTF :
الف)مبدل غیر همزمان و بدون پالس ساعت .
ب)مبدلVTF همگام .
4–مبدل تقریب تدریجی :
5–مبدل شمارنده :
6–مبدل ردگیر :
7–مبدل تک شیب :
8_ مبدل شیب دوگانه :
9_ مبدل ولتاژ به فرکانس :
...(ادامه دارد)
دانلود مقاله مبدل های آنالوگ به دیجیتال
