دانلود مقاله مبدلهاي آنالوگ به ديجيتال

تعداد صفحات: 22 کد محصول :3051 حجم فایل:16,49 KB نوع فایل :rar

فایل ورد قابل ویرایش

توضیحی مختصر از متن فایل :

مقدمه :

تبدیل آنالوگ به دیجیتال در سیستم های پردازش سیگنال :

بطور کلی فرایند تبدیلA/D یک سیگنال آنالوگ نمونه برداری شده و نگهداشته شده را به یک کلمه دیجیتال که نماینده سیگنال آنالوگ است تبدیل می کند . تاکنون چندین مبدل آنالوگ به دیجیتال ساخته شده که هریک مشخصات مربوط به خود را دارند .مهمترین این مشخصات عبارتند از : سرعت ، صحت ، هزینه .

قبل از هر چیز باید متذکر شویم که عمل تبدیل آنالوگ به دیجیتال احتیاج به صرف زمان بیشتری از تاخیر مبدلهای D/A دارد ؛ تا وقتی که تمامی بیتهای مقدار دیجیتال به دست نیامده اند ، مقدار آنالوگ (ورودی ) نباید تغییر کند . ولی ، می دانیم که تغییرمی کند ؛ چاره این است که در فواصل زمانی معین نمونه هایی از دامنه سیگنال آنالوگ بگیریم و بدون تغییر ذخیره نماییم و پس از ارزیابی کامل نمونه را حذف و نمونه جدیدی را تهیه و ذخیره کنیم . این عمل توسط مداری به نام مدار نمونه گیر و نگهدارنده ۱(S/H) انجام می گیرد . این مقدار باید قبل از مبدلهای A/D در مدار قرارگیرد . شکل یک صورت نمایشی از یک مدار S/H را نشان می دهد .

عمل نمونه گیری و نگهداری (S/H) معمولاً به وسیله یک سوئیچ برای نمونه برداری و یک خازن برای نگهداری و یک ‚‚ میانگیر،، برای جلوگیری از تخلیه خازن انجام می شود . به این ترتیب که سوئیچ S1 در لحظه خاصی بسته می شود و خازن C را در زمان کوتاهی به وسیله سیگنال آنالوگ شارژ می کند . این زمان به قدری کوتاه است که در طول آن دامنه سیگنال آنالوگ تغییر چندانی نمی کند . وقتی سوئیچ ۱S باز می شود . خازن به موازات خود امپدانس بزرگی می بیند و لذا نمی تواند تخلیه شود . ضمناً ، در طرف دیگر خازن نیز میانگیر به کار گرفته شده است که با امپدانس ورودی زیاد خود مانع تخلیه خازن از آن طرف می شود . در صورتی که خازن به وسیله سیگنال نمونه ورودی شارژ کامل شود (ولتاژ آن به اندازه دامنه نمونه باشد ) ، سیگنال نمونه جدید (کمتر یا بیشتر از قبلی) دو باره آن را به اندازه جدید تغییر می دهد . ولی ، اگر عرض بالس آنقدر کم باشد و یا خاذن جمع آنقدر بزرگ باشد که فرصت شارژ کامل بدست نیاید (عرض پالس کمتر از T ) ، ولتاژ جدید روی ولتاژ قبلی در خازن جمع و ذخیره می شود ، که در نهایت این ولتاژ بستگی به ولتاژ قبلی خواهد داشت . در چنین حالتی ، باید سوئیچ ۲S را به خازن اضافه کنیم تا پس از خاتمه تبدیل و قبل از نمونه برداری بعدی ، با اتصال کوتاه کردن خازن باعث تخلیه آن شود . این مدار را می توان به صورت جزء به جزء ساخت ، ولی ، ضمناً مدارهای مجتمعی به نام S/H وجود دارند که دقیقاً همین اعمال را انجام می دهند .

مبدل موازي :

سريعترين مبدل A/D مي باشد و از تعدادي مقايسه كننده تشكيل شده كه هر يك ولتاژ آنالوگ ورودي را با كسري از ولتاژ مرجع مقايسه مي كند ، بنابراين براي ساخت يك مبدل 8 بيتي به اين روش نياز به 255 مقايسه كننده مي باشد . ولتاژ مرجع در بالاي مقسم مقاومتي بايد برابر حداكثر ولتاژ آنالوگ ورودي (Vm) باشد . سيگنال آنالوگ كه بايد مقدار آن ارقامي شود به همه مقايسه كننده ها به طور موازي و همزمان اعمال مي شود . خروجي هركدام از مقايسه كننده ها هنگامي در ‌‌‚‚1،، منطقي قرار مي گيرد كه ولتاژ ورودي مثبت آن بزرگ تر از ولتاژ مرجع در ورودي منفي اش شود .همينطور كه ملاحظه مي شود ، دراين نوع مبدل براي n بيت احتياج به 1- 2 عدد مقايسه كننده داريم . در نتيجه ، صرف نظر از اشكالاتي كه در تنظيم هر مقايسه كننده داريم . تعداد مقايسه كننده ها آنقدر زياد مي شود كه از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نيست . (البته مدارهاي مجتمعي به بازار آمده است كه از اين روش استفاده مي كند و تعداد زيادي هم مقايسه كننده در آنها به كار رفته است . ولي بسيار گران هستند )ونيز براي n بيت تعداد 2 حالت وجود دارد كه مستلزم تهيه 1-2 (به تعداد مقايسه كننده ها ) ولتاژ مرجع مختلف است . اين ولتاژها بايد بسيار دقيق باشند و در حين مقايسه ، دراثر تغيير جريان ورودي مقايسه كننده كم و زياد نشوند (يعني امپدانس منبع آنها كم باشد ) .

لینک دانلود:

دانلود مقاله مبدلهاي آنالوگ به ديجيتال

نظرات شما عزیزان: