Analog til digital konverter

En analog-til-digital konverter (ADC) er en elektronisk enhed, der konverterer et kontinuerligt analogt signal til en diskret digital kode. ADC'er bruges i vid udstrækning i moderne elektroniske systemer til at digitalisere analoge signaler fra sensorer, mikrofoner eller andre kilder.

Driftsprincippet for ADC er baseret på periodisk måling af amplituden af ​​det analoge signal og konvertering af den resulterende værdi til en digital kode. Til dette formål anvendes analog-til-digital konvertering ved hjælp af niveaukvantisering og tidssampling.

Hovedkarakteristika for ADC:

1. Bitdybde - antallet af bits i en digital kode, bestemmer nøjagtigheden af ​​konverteringen. Jo højere bitdybde, jo højere nøjagtighed.

2. Samplinghastighed er antallet af målinger af analog signalamplitude pr. sekund. Jo højere frekvensen er, jo mere nøjagtig er den digitale repræsentation af det analoge signal.

3. Dynamisk område er forskellen mellem maksimum- og minimumværdierne for inputsignalet.

4. Ydeevne - konverteringshastighed, bestemt af ADC-arkitekturen.

Analog-til-digital konvertering tillader således kontinuerlige analoge signaler at blive konverteret til digital form til videre behandling i computere og mikroprocessorer. ADC'er er en vigtig del af moderne måle- og kontrolsystemer.

I øjeblikket kræver teknologiens og teknologiens fremskridt inden for informationstransmission mere avancerede metoder til at konvertere analoge signaler til digitale. Sådanne metoder skal have høj ydeevne, stort dynamisk område og lave konverteringsfejl. En sådan enhed er analog-til-digital (ADC)-konverteren, som er et nøgleelement i digital elektronik. Analog-til-digital-konvertere tillader konvertering af et analogt signal til en sekvens af digitale koder, som derefter kan behandles af en processor eller anden enhed, hvor det er nødvendigt. En analog-til-digital-konverter består af fire hovedelementer: en analog signalkilde, en analog-til-digital-konverter (detektor), en enhed, der udfører sampling, og et datalagringssystem. Hvordan fungerer en analog-til-digital konverter?

Det analoge indgangssignal sendes gennem et filterkredsløb, der eliminerer harmonisk interferens. Den passerer derefter gennem en differentialforstærker, som forstærker det svage indgangssignal og eliminerer den offset, som indgangen introducerer. Differentialforstærkeren føder det forstærkede signal gennem en højopløsnings A/D-detektor, hvor det sammenlignes med en referencespænding. Ved udgangen af ​​analog-til-digital detektoren genereres en digital kode svarende til det analoge inputsignal.

Ud over effektivitet har analog-til-digital-enheder forbedret støjimmunitet sammenlignet med andre analog-til-digital-konvertermetoder og har en bred vifte af applikationer inden for kommunikationssystemer, videnskabelig forskning, medicinsk diagnostik, industriel automation osv. I øjeblikket er innovativt design af analog-til-digitale enheder fremme teknologi for at opnå