Bir bitlik ADC ne işe yarar?
Yanıtlar:
Bir dalga formundan faydalı bilgiler elde etmek için 1 bitlik bir ADC'nin nasıl kullanılabileceğine dair temel bir örnek vermek için, bu devreye bakın. Bilgileri bir darbe genişliği modülasyonlu çıkışa dönüştürmek için bir üçgen dalga kullanır. Bu, girişi karşılaştırmak için (genellikle geri besleme) bir referans sinyali kullanarak, diğer 1 bitlik ADC tekniklerinin nasıl çalıştığına benzer ancak basitleştirilmiş bir sürümüdür.
Devre
Simülasyon
Büyütülmüş Zaman Aralığı Görünümü:
Üst giriş dalga formundan görebiliyoruz, üçgen dalga, periyodu boyunca farklı noktalardaki dalga formunu karşılaştırmak için kullanılır. Üçgen dalga girişten önemli ölçüde daha yüksek bir frekansa sahip olduğu sürece (daha yüksek frekans daha doğru), bu, karşılaştırıcının dalga formunun voltaj seviyesine bağlı olarak ortalama bir yüksek / düşük çıkmasına neden olur.
Orijinal dalga formunu PWM verilerinden nasıl yeniden üretebileceğimizi görmek için, karşılaştırıcı çıkışı alçak geçiren bir filtreye beslenir ve dışarı sinüs dalgasını tekrar açar.
Daha fazla okuma için:
Delta-Sigma Dönüştürücüler
Ardışık Yaklaşım ADC
Tek Bit ADC'ler
Rampa Karşılaştır ADC (Sayaç ADC)
Bir bitlik analogdan dijitale dönüştürücü (A / D), aralığın ortasında eşik değerine sahip bir karşılaştırıcıdır. Bu şekilde düşünmek meşru olsa da, genellikle 1 bit A / D olarak adlandırmazsınız.
Sonuçta daha yüksek çözünürlüklü bir dijital değer elde etmek için bir karşılaştırıcı kullanmanın yolları vardır. Bir delta-sigma A / D buna bir örnektir. Bu, karşılaştırıcı çıkışını entegre etmeye ve analog girişle karşılaştırmaya devam eder. Birkaç bit süresinde, analog değer, bütünden 1 bit sayısı ile temsil edilir. Çözünürlük zamanla yapılan bir ödünleşmedir. Günümüzde bit hızı çoklu MHz aralığında olabilir. Örneğin, 10 MHz bit hızında, 20 bit sonuç (yaklaşık 1 M sayım) elde etmek 1/10 saniye sürer.
Başka bir örnek, bir "izleme" A / D'dir. Bu bir D / A içerir ve karşılaştırıcı D / A sonucunu analog giriş ile karşılaştırır. Karşılaştırıcı sonucu düşükse, D / A değeri artar, aksi takdirde azaltılır.
Bir bit ADC'nin başka bir adı bir karşılaştırıcıdır. Sinyal bir eşiğin üstüne / altına inerse, bir valfi açıp kapatması gereken bir uygulama için 1 bit ADC'nin yeterli olabileceğini hayal edebiliyorum.
"1-bit ADC" ve "karşılaştırıcı" terimleri arasında henüz belirtilmeyen bir fark, karşılaştırıcıların kullanıldığı birçok yerde, sistemin temel gürültü seviyesinden daha büyük bir miktarda histerezise sahip olunması istenmesidir, ancak uygulamalarda 1-bit ADC kullanan bu histerezis istenmez.
Çok bitli bir DAC veya ADC oluştururken, her bir bitin bir sonraki alttan tam olarak iki kat daha büyük bir etkiye sahip olmasını sağlamak genellikle zordur. Bir bitin etkisi bundan daha büyük veya daha küçükse, örn. "0111" ile biten bir kod ile bir sonraki daha yüksek kod (1000 ile biten ") arasında gösterilen voltajlardaki fark yanlış olacaktır. bir girişteki değişiklik bazen bildirilen bir ADC değerinin 2 oranında değişmesine ve bazen de 6 değerinin değişmesine neden olarak, diferansiyel geri besleme tabanlı kontrol sistemlerinin bazı değişikliklere aşırı tepki vermesine ve başkalarına yetersiz tepki vermesine neden olabilir.
Bazı analog elektroniklerle birlikte 1 bitlik bir ADC kullanarak, bir sinyalin yüksek olduğu zaman yüzdesinin bir giriş voltajı ile bir referans voltajı arasındaki orana bağlı olacağı şekilde bir devre tasarlamak mümkündür. Eğer biri sinyalin yüksek olduğu sürenin yüzdesini ölçerse, giriş voltajını çıkarabilir. Histerezis veya ilgili etkilerin yokluğunda, bu ölçüm çok doğru olabilir. Ancak histerezis, düzeltilmesi zor olabilen doğrusal olmamalara neden olabilir.