Analog til digital omformer

En analog-til-digital-omformer (ADC) er en elektronisk enhet som konverterer et kontinuerlig analogt signal til en diskret digital kode. ADC-er er mye brukt i moderne elektroniske systemer for å digitalisere analoge signaler fra sensorer, mikrofoner eller andre kilder.

Driftsprinsippet til ADC er basert på periodisk måling av amplituden til det analoge signalet og konvertering av den resulterende verdien til en digital kode. For dette formålet brukes analog-til-digital konvertering ved bruk av nivåkvantisering og tidssampling.

Hovedkarakteristika for ADC:

1. Bitdybde - antall biter i en digital kode, bestemmer nøyaktigheten av konverteringen. Jo høyere bitdybde, jo høyere nøyaktighet.

2. Samplingshastighet er antall målinger av analog signalamplitude per sekund. Jo høyere frekvens, desto mer nøyaktig er den digitale representasjonen av det analoge signalet.

3. Dynamisk område er forskjellen mellom maksimums- og minimumsverdiene til inngangssignalet.

4. Ytelse - konverteringshastighet, bestemt av ADC-arkitekturen.

Dermed kan analog-til-digital konvertering konverteres kontinuerlige analoge signaler til digital form for videre behandling i datamaskiner og mikroprosessorer. ADC-er er en viktig del av moderne måle- og kontrollsystemer.

For tiden krever fremskritt av teknologi og teknologi innen informasjonsoverføring mer avanserte metoder for å konvertere analoge signaler til digitale. Slike metoder må ha høy ytelse, stort dynamisk område og lave konverteringsfeil. En slik enhet er analog-til-digital (ADC)-omformeren, som er et nøkkelelement i digital elektronikk. Analog-til-digital-omformere tillater konvertering av et analogt signal til en sekvens av digitale koder, som deretter kan behandles av en prosessor eller annen enhet der det er nødvendig. En analog-til-digital-omformer består av fire hovedelementer: en analog signalkilde, en analog-til-digital-omformer (detektor), en enhet som utfører sampling og et datalagringssystem. Hvordan fungerer en analog-til-digital-omformer?

Det analoge inngangssignalet sendes gjennom en filterkrets som eliminerer harmonisk interferens. Den går deretter gjennom en differensialforsterker, som forsterker det svake inngangssignalet og eliminerer forskyvningen introdusert av inngangen. Differensialforsterkeren mater det forsterkede signalet gjennom en høyoppløselig A/D-detektor hvor det sammenlignes med en referansespenning. Ved utgangen av analog-til-digital-detektoren genereres en digital kode som tilsvarer det analoge inngangssignalet.

I tillegg til effektivitet har analog-til-digital-enheter forbedret støyimmunitet sammenlignet med andre analog-til-digital-omformermetoder og har et bredt spekter av applikasjoner innen kommunikasjonssystemer, vitenskapelig forskning, medisinsk diagnostikk, industriell automasjon, etc. For tiden er nyskapende design av analog-til-digitale enheter fremme teknologi for å oppnå