การออกแบบเคาน์เตอร์ประเภท ADC

ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คำว่า“ การแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล ” สามารถแสดงด้วย ADC, A / D หรือ A ถึง D เป็นระบบชนิดหนึ่งที่ใช้ในการแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณดิจิทัล A / D อาจให้มิติที่ไม่สามารถเข้าถึงได้เช่นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เปลี่ยนกระแส i / p แบบอะนาล็อกหรือแรงดันไฟฟ้าเป็นตัวเลขดิจิทัลที่แสดงขนาดของแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้า โดยปกติแล้ว o / p ดิจิทัลเป็นเลขฐานสองส่วนเสริมที่สัมพันธ์กับ i / p แต่มีความเป็นไปได้อื่น ๆ มีสถาปัตยกรรม ADC จำนวนมาก แต่ ADC บางตัวใช้งานเป็น ICs (วงจรรวม) เนื่องจากความซับซ้อนและข้อกำหนดสำหรับส่วนประกอบที่ตรงกันทุกประการ ก ตัวแปลงดิจิตอลเป็นอนาล็อก (DAC) ทำหน้าที่ย้อนกลับซึ่งจะแปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นสัญญาณแอนะล็อก ADC ประเภทต่างๆที่มีอยู่ในความเร็วอินเทอร์เฟซและความแม่นยำที่แตกต่างกัน ได้แก่ ADC ประเภท Flash, ADC ชนิด Counter, ADC sigma-delta และ ADC แบบประมาณต่อเนื่อง

Counter Type ADC คืออะไร?

ประเภทตัวนับ ADC สามารถกำหนดเป็น เป็นประเภทพื้นฐานของ ADC ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า ADC ประมาณขั้นบันไดหรือ ADC ประเภททางลาด แผนภาพวงจรของตัวนับประเภท ADC แสดงไว้ด้านล่าง แผนภาพวงจรของ Counter Type ADC สามารถสร้างขึ้นด้วยตัวนับ N-bit ตัวแปลงดิจิตอลเป็นอนาล็อกและ เครื่องเปรียบเทียบ op-amp .

แบบเคาน์เตอร์ ADC

การทำงานของ ADC แบบเคาน์เตอร์

ตัวนับ N-bit สร้าง o / p ดิจิตอล n-bit ซึ่งกำหนดให้เป็น i / p ให้กับวงจรดิจิตอลถึงอนาล็อก (DAC) เอาต์พุตอะนาล็อกที่เทียบเท่ากับดิจิตอล i / p จาก DAC นั้นเปรียบเทียบกับแรงดันไฟฟ้าอะนาล็อก i / p ด้วยความช่วยเหลือของตัวเปรียบเทียบ op-amp นี้ วงจรรวม ประเมินแรงดันไฟฟ้าทั้งสองและถ้าแรงดัน DAC ที่ผลิตได้ต่ำจะให้พัลส์สูงไปยังตัวนับ N-bit เป็นพัลส์ CLK เพื่อเพิ่มตัวนับ

การทำงานของ ADC แบบเคาน์เตอร์

ขั้นตอนที่คล้ายกันนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าเอาต์พุตของ DAC จะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าอะนาล็อก i / p จากนั้นจะสร้างพัลส์ CLK ต่ำและให้สัญญาณที่ชัดเจนไปยังตัวนับรวมทั้งสัญญาณโหลดไปยังตัวต้านทานการจัดเก็บ ที่เก็บของที่นี่ ใช้ตัวต้านทาน จัดเก็บบิตดิจิทัลที่เกี่ยวข้อง ค่าดิจิทัลเหล่านี้เข้ากันอย่างมากกับค่าอินพุตแบบอะนาล็อกโดยมีข้อผิดพลาดเล็กน้อย

สำหรับแต่ละช่วงการสุ่มตัวอย่างเอาต์พุตของ DAC จะติดตามทางลาดเพื่อให้ได้ชื่อว่าเป็น ADC ชนิดทางลาดดิจิทัล และทางลาดนี้ดูเหมือนบันไดสำหรับแต่ละช่วงเวลาการสุ่มตัวอย่างดังนั้นจึงได้รับการตั้งชื่อเป็น ADC ประเภทประมาณบันได

รูปคลื่น ADC แบบเคาน์เตอร์

เวลาแปลง ADC ชนิดเคาน์เตอร์

เวลาในการแปลง ADC คือเวลาที่ใช้ในกระบวนการเปลี่ยนราคาอะนาล็อกตัวอย่างข้อมูลเข้าเป็นค่าดิจิทัล การแปลงแรงดันไฟฟ้า i / p สูงที่สุดสำหรับ N-bit ADC ที่นี่คือพัลส์ CLK ที่จำเป็นสำหรับตัวนับเพื่อคำนวณค่าการนับสูงสุด ดังนั้น

การแปลง ADC ชนิดตัวนับสามารถทำได้โดยสูตรนี้นั่นคือ = (2N-1) T

โดยที่ 'T' คือช่วงเวลาของชีพจร CLK

ถ้า N = 3 บิตดังนั้น Tmax = 7T

จากการดูเวลาการเปลี่ยนแปลงข้างต้นของ ADC ชนิดเคาน์เตอร์แสดงให้เห็นว่าระยะการสุ่มตัวอย่างของ ADC ประเภทเคาน์เตอร์ควรเป็นดังที่แสดงด้านล่าง

Ts> = (2N-1) ท

ข้อดีของ ADC แบบเคาน์เตอร์

• ADC แบบเคาน์เตอร์นั้นเข้าใจง่ายมากและยังใช้งานได้อีกด้วย
• การออกแบบ ADC แบบเคาน์เตอร์มีความซับซ้อนน้อยกว่าดังนั้นค่าใช้จ่ายจึงน้อยลงด้วย

ข้อเสีย ADC ชนิดเคาน์เตอร์

• ความเร็วจะน้อยลงเนื่องจากทุกครั้งที่เคาน์เตอร์ต้องเริ่มจากศูนย์
• อาจมีข้อขัดแย้งหากมีการสุ่มตัวอย่าง i / p ถัดไปก่อนที่จะเสร็จสิ้นกระบวนการหนึ่ง

ดังนั้นนี่คือข้อมูลเกี่ยวกับประเภทเคาน์เตอร์ AD ข้อดีและข้อเสีย เราหวังว่าคุณจะเข้าใจแนวคิดนี้ดีขึ้น นอกจากนี้หากมีข้อสงสัยเกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือการดำเนินโครงการไฟฟ้าใด ๆ โปรดให้ข้อเสนอแนะที่มีค่าของคุณโดยการแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณอะไรคือฟังก์ชันของตัวนับ ADC?