அடுத்தடுத்த தோராயமாக்கல் (சார்) ஏடிசி எவ்வாறு செயல்படுகிறது, அது எங்கு சிறப்பாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது?

ஒரு டிஜிட்டல் கன்வெர்ட்டர் (ஏடிசி) க்கு அனலாக் எங்களுக்கு ஒரு டிஜிட்டல் நிலைப்பாட்டில் உள்ள குழப்பமான நிஜ உலக தரவுகளை நடைமுறைப் படுத்துவதும் உதவும் சாதனம் ஒரு வகையாகும். வெப்பநிலை, ஈரப்பதம், அழுத்தம், நிலை போன்ற நிஜ உலக தரவுகளைப் புரிந்து கொள்ள, நமக்கு மின்மாற்றிகள் தேவை, அவை அனைத்தும் சில அளவுருக்களை அளவிடுகின்றன மற்றும் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்ட வடிவில் ஒரு மின் சமிக்ஞையை நமக்குத் தருகின்றன. இப்போதெல்லாம் எங்கள் சாதனங்களில் பெரும்பாலானவை டிஜிட்டல் என்பதால், அந்த சமிக்ஞைகளை டிஜிட்டல் சிக்னல்களாக மாற்றுவது அவசியம். அங்குதான் ஏடிசி வருகிறது, அங்கு பல வகையான ஏடிசிக்கள் உள்ளன, ஆனால் இந்த கட்டுரையில், அடுத்தடுத்த தோராயமான ஏடிசி என அழைக்கப்படும் மிகவும் பயன்படுத்தப்படும் ஏடிசி வகைகளில் ஒன்றைப் பற்றி பேசப் போகிறோம்.. ஒரு ஆரம்ப கட்டுரையில், அர்டுயினோவின் உதவியுடன் ஏடிசியின் அடிப்படையைப் பற்றி நாங்கள் பேசியுள்ளோம், நீங்கள் மின்னணுவியல் துறையில் புதியவரா மற்றும் ஏடிசி பற்றி மேலும் அறிய விரும்புகிறீர்களா என்பதை நீங்கள் சரிபார்க்கலாம்.

அடுத்தடுத்த தோராய ஏடிசி என்றால் என்ன?

அடுத்தடுத்து தோராய ஏடிசி உயர் தீர்மானம் பயன்பாடுகளுக்கு நடுத்தர குறைந்த செலவே விருப்பப்படி ஏடிசி உள்ளது, சர் ADCs க்கான தீர்மானம் மாதிரி இரண்டாவது (Msps) ஒன்றுக்கு 5 மெகா-மாதிரிகள் வரை ஸ்பீட்ஸ், 18 பிட்கள் - 8 வரை மாறுபடுகிறது. மேலும், குறைந்த சக்தி நுகர்வுடன் இது ஒரு சிறிய வடிவ காரணியில் கட்டமைக்கப்படலாம், அதனால்தான் இந்த வகை ஏடிசி சிறிய பேட்டரி மூலம் இயங்கும் கருவிகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பெயர் குறிப்பிடுவது போல, இந்த ஏடிசி மதிப்புகளை மாற்ற ஒரு பைனரி தேடல் வழிமுறையைப் பயன்படுத்துகிறது, அதனால்தான் உள் சுற்றமைப்பு பல மெகாஹெர்ட்ஸில் இயங்கக்கூடும், ஆனால் அடுத்தடுத்த தோராய வழிமுறை காரணமாக உண்மையான மாதிரி வீதம் மிகக் குறைவு. இந்த கட்டுரையில் பின்னர் அதைப் பற்றி மேலும் விவாதிக்கிறோம்.

அடுத்தடுத்த தோராயமான ADC இன் வேலை

அட்டைப் படம் அடிப்படை அடுத்தடுத்த தோராயமான ஏடிசி சுற்று காட்டுகிறது. ஆனால் செயல்படும் கொள்கையை சற்று சிறப்பாக புரிந்து கொள்ள, அதன் 4 பிட் பதிப்பைப் பயன்படுத்தப் போகிறோம். கீழே உள்ள படம் அதை சரியாகக் காட்டுகிறது.

நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, இந்த ஏடிசி ஒரு ஒப்பீட்டாளர், டிஜிட்டல் முதல் அனலாக் மாற்றி மற்றும் கட்டுப்பாட்டு சுற்றுடன் அடுத்தடுத்த தோராய பதிவேட்டைக் கொண்டுள்ளது. இப்போது, ​​ஒரு புதிய உரையாடல் தொடங்கும் போதெல்லாம், மாதிரி மற்றும் ஹோல்ட் சுற்று மாதிரிகள் உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை மாதிரியாகக் கொண்டுள்ளன. அந்த சமிக்ஞை DAC இன் குறிப்பிட்ட வெளியீட்டு சமிக்ஞையுடன் ஒப்பிடப்படுகிறது.

இப்போது சொல்லலாம், மாதிரி உள்ளீட்டு சமிக்ஞை 5.8 வி. ADC இன் குறிப்பு 10V ஆகும். மாற்றம் தொடங்கும் போது, ​​அடுத்தடுத்த தோராயமான பதிவு மிக முக்கியமான பிட்டை 1 ஆகவும் மற்ற எல்லா பிட்களையும் பூஜ்ஜியமாகவும் அமைக்கிறது. இதன் பொருள் மதிப்பு 1, 0, 0, 0 ஆக மாறுகிறது, அதாவது 10 வி குறிப்பு மின்னழுத்தத்திற்கு, டிஏசி 5 வி மதிப்பை உருவாக்கும், இது குறிப்பு மின்னழுத்தத்தின் பாதி ஆகும். இப்போது இந்த மின்னழுத்தம் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்துடன் ஒப்பிடப்படும் மற்றும் ஒப்பீட்டாளர் வெளியீட்டின் அடிப்படையில், அடுத்தடுத்த தோராய பதிவின் வெளியீடு மாற்றப்படும். கீழே உள்ள படம் அதை மேலும் தெளிவுபடுத்தும். மேலும், டிஏசி பற்றிய கூடுதல் விவரங்களுக்கு பொதுவான குறிப்பு அட்டவணையைப் பார்க்கலாம். முன்னதாக நாங்கள் ADC கள் மற்றும் DAC களில் பல திட்டங்களை உருவாக்கியுள்ளோம், மேலும் தகவலுக்கு அவற்றை நீங்கள் பார்க்கலாம்.

இதன் பொருள் டிஏசியின் வெளியீட்டை விட வின் அதிகமாக இருந்தால், மிக முக்கியமான பிட் அப்படியே இருக்கும், அடுத்த பிட் புதிய ஒப்பீட்டுக்கு அமைக்கப்படும். இல்லையெனில், உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் டிஏசி மதிப்பை விட குறைவாக இருந்தால், மிக முக்கியமான பிட் பூஜ்ஜியமாக அமைக்கப்படும், அடுத்த பிட் புதிய ஒப்பீட்டுக்கு 1 ஆக அமைக்கப்படும். இப்போது நீங்கள் கீழே உள்ள படத்தைப் பார்த்தால், டிஏசி மின்னழுத்தம் 5 வி மற்றும் அது உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை விட குறைவாக இருப்பதால், மிக முக்கியமான பிட் ஒன்றுக்கு அடுத்த பிட் ஒன்றுக்கு அமைக்கப்படும், மற்ற பிட்கள் பூஜ்ஜியமாக அமைக்கும், இந்த செயல்முறை தொடரும் வரை உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை நெருங்கிய மதிப்பு அடையும்.

உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை தீர்மானிக்க மற்றும் வெளியீட்டு மதிப்பை உருவாக்க அடுத்தடுத்த தோராயமான ஏடிசி ஒரு நேரத்தில் 1 பிட் மாறுகிறது. மதிப்பு நான்கு மறு செய்கைகளில் எதுவாக இருந்தாலும், உள்ளீட்டு மதிப்பிலிருந்து வெளியீட்டு டிஜிட்டல் குறியீட்டைப் பெறுவோம். இறுதியாக, நான்கு பிட் தொடர்ச்சியான தோராயமான ஏடிசிக்கான சாத்தியமான அனைத்து சேர்க்கைகளின் பட்டியல் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது.

மாற்று நேரம், வேகம் மற்றும் அடுத்தடுத்த தோராய ADC இன் தீர்மானம்

மாற்று நேரம்:

பொதுவாக, ஒரு N பிட் ஏடிசிக்கு, இது N கடிகார சுழற்சிகளை எடுக்கும் என்று நாம் கூறலாம், அதாவது இந்த ஏடிசியின் மாற்று நேரம் மாறும்-

Tc = N x Tclk

* மாற்று நேரத்திற்கு Tc குறுகியது.

மற்ற ADC களைப் போலன்றி, இந்த ADC இன் மாற்று நேரம் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்திலிருந்து சுயாதீனமாக உள்ளது.

மாற்று விளைவுகளைத் தவிர்க்க, நாங்கள் 4-பிட் ஏடிசியைப் பயன்படுத்துவதால், தொடர்ந்து 4 கடிகார பருப்புகளுக்குப் பிறகு ஒரு மாதிரியை எடுக்க வேண்டும்.

மாற்று வேகம்:

இந்த வகை ஏடிசியின் வழக்கமான மாற்று வேகம் ஒரு வினாடிக்கு 2 - 5 மெகா மாதிரிகள் (எம்எஸ்பிஎஸ்) ஆகும், ஆனால் 10 (எம்எஸ்பிஎஸ்) வரை அடையக்கூடியவை மிகக் குறைவு. லீனியர் டெக்னாலஜிஸின் LTC2378 ஒரு எடுத்துக்காட்டு.

தீர்மானம்:

இந்த வகை ADC இன் தீர்மானம் சுமார் 8 - 16 பிட்கள் இருக்கலாம், ஆனால் சில வகைகள் 20-பிட்கள் வரை செல்லலாம், ஒரு உதாரணம் அனலாக் சாதனங்களால் ADS8900B ஆக இருக்கலாம்.

அடுத்தடுத்த தோராயமான ADC இன் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்

இந்த வகை ADC க்கள் மற்றவர்களை விட பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. இது அதிக துல்லியம் மற்றும் குறைந்த மின் நுகர்வு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, அதேசமயம் பயன்படுத்த எளிதானது மற்றும் குறைந்த தாமத நேரம் உள்ளது. தாமத நேரம் என்பது சமிக்ஞை கையகப்படுத்துதலின் தொடக்க நேரம் மற்றும் ஏடிசியிலிருந்து பெற தரவு கிடைக்கக்கூடிய நேரம், பொதுவாக இந்த தாமத நேரம் நொடிகளில் வரையறுக்கப்படுகிறது. ஆனால் சில தரவுத்தாள்கள் இந்த அளவுருவை மாற்று சுழற்சிகள் என்று குறிப்பிடுகின்றன, ஒரு குறிப்பிட்ட ஏடிசியில் ஒரு மாற்று சுழற்சியில் தரவைப் பெற தரவு கிடைத்தால், அதற்கு ஒரு உரையாடல் சுழற்சி தாமதம் இருப்பதாகக் கூறலாம். N சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு தரவு கிடைத்தால், அதற்கு ஒரு மாற்று சுழற்சி தாமதம் இருப்பதாகக் கூறலாம். SAR ADC இன் ஒரு பெரிய தீமை அதன் வடிவமைப்பு சிக்கலானது மற்றும் உற்பத்தி செலவு ஆகும்.

SAR ADC இன் பயன்பாடுகள்

இது மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஏடிசி என்பதால், இது நோயாளிக்கு பொருத்தக்கூடிய பயோமெடிக்கல் சாதனங்களில் பயன்படுத்துவது போன்ற பல பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இந்த வகை ஏடிசிக்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் இது மிகக் குறைந்த சக்தியைப் பயன்படுத்துகிறது. மேலும், பல ஸ்மார்ட்வாட்ச்கள் மற்றும் சென்சார்கள் இந்த வகை ஏடிசியைப் பயன்படுத்தின.

சுருக்கமாக, இந்த வகை ஏடிசியின் முதன்மை நன்மைகள் குறைந்த மின் நுகர்வு, உயர் தீர்மானம், சிறிய வடிவ காரணி மற்றும் துல்லியம் என்று நாம் கூறலாம். இந்த வகை தன்மை ஒருங்கிணைந்த அமைப்புகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. முக்கிய வரம்பு அதன் குறைந்த மாதிரி விகிதம் மற்றும் இந்த ஏடிசியை உருவாக்க தேவையான பாகங்கள், இது ஒரு டிஏசி மற்றும் ஒரு ஒப்பீட்டாளர், இவை இரண்டும் ஒரு துல்லியமான முடிவைப் பெற மிகவும் துல்லியமாக வேலை செய்ய வேண்டும்.