Entwurf des Zählertyps ADC

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In der Elektronik ist der Begriff „ Analog-Digital-Wandlung ”Kann mit ADC, A / D oder A bis D bezeichnet werden. Dies ist eine Art von System, mit dem analoge Signale in digitale Signale umgewandelt werden. Ein A / D kann auch eine unzugängliche Dimension wie ein elektronisches Gerät ergeben, das einen analogen I / P-Strom oder eine analoge I / P-Spannung in eine digitale Zahl ändert, die die Größe der Spannung oder des Stroms darstellt. Normalerweise ist das digitale O / P eine 2er-Komplement-Binärzahl, die relativ zum I / P ist, aber es gibt andere Möglichkeiten. Es gibt zahlreiche ADC-Architekturen, aber einige der spezifischen ADCs wurden aufgrund der Komplexität und der Anforderung genau angepasster Komponenten als ICs (integrierte Schaltkreise) implementiert. EIN Digital-Analog-Wandler (DAC) führt die umgekehrte Funktion aus, bei der ein digitales Signal in ein analoges Signal umgewandelt wird. Die verschiedenen Arten von ADCs, die in verschiedenen Geschwindigkeiten, Schnittstellen und Genauigkeiten verfügbar sind, nämlich ein Flash-ADC, ein Zählertyp-ADC, ein Sigma-Delta-ADC und ein ADC mit sukzessiver Approximation.

Was ist der Zählertyp ADC?

Der Zählertyp ADC kann definiert werden als Dies ist der Grundtyp des ADC, der auch als Treppenapproximations-ADC oder als Rampentyp-ADC bezeichnet wird. Das Schaltbild des Zählertyps ADC ist unten gezeigt. Das Schaltbild des Zählertyp-ADC kann mit einem N-Bit-Zähler, einem Digital-Analog-Wandler und einem Zähler erstellt werden Operationsverstärkerkomparator .




Zählertyp ADC

Zählertyp ADC

Zählertyp ADC-Betrieb

Der N-Bit-Zähler erzeugt ein digitales n-Bit-O / P, das als I / P an die Digital-Analog-Schaltung (DAC) übergeben wird. Der analoge Ausgang, der dem digitalen I / P von DAC entspricht, wird mit Hilfe eines Operationsverstärkerkomparators der analogen I / P-Spannung gegenübergestellt. Dies Integrierter Schaltkreis wertet die beiden Spannungen aus und wenn die erzeugte DAC-Spannung niedrig ist, gibt sie dem N-Bit-Zähler einen hohen Impuls als CLK-Impuls, um den Zähler anzuheben.



Zählertyp ADC-Betrieb

Zählertyp ADC-Betrieb

Das ähnliche Verfahren wird fortgesetzt, bis der Ausgang des DAC der analogen I / P-Spannung entspricht. Dann erzeugt er einen niedrigen CLK-Impuls und gibt auch ein klares Signal an den Zähler sowie ein Lastsignal an den Speicherwiderstand. Hier Lagerung Widerstand wird verwendet, um Speichern Sie die entsprechenden digitalen Bits. Diese digitalen Werte stimmen mit einem kleinen Fehler stark mit den analogen Eingangswerten überein.

Für jedes Abtastintervall verfolgt der Ausgang des DAC eine Rampe, so dass er als ADC mit digitaler Rampe bezeichnet wird. Und diese Rampe wirkt wie eine Treppe für jeden Abtastzeitpunkt, so dass sie auch als Treppenannäherungsart ADC bezeichnet wird.

Zählertyp ADC-Wellenformen

ADC-Wellenformen vom Zählertyp

Zählertyp ADC-Konvertierungszeit

Die ADC-Konvertierungszeit ist die Zeit, die der Prozess benötigt, um den eingegebenen analogen Preis in einen digitalen Wert umzuwandeln. Hier sind die meisten Umwandlungen der hohen I / P-Spannung für einen N-Bit-ADC die CLK-Impulse, die der Zähler benötigt, um seinen maximalen Zählwert zu berechnen. So


Die ADC-Konvertierung vom Zählertyp kann nach dieser Formel erfolgen, dh = (2N-1) T.

Wobei 'T' die Zeitdauer des CLK-Impulses ist.

Wenn N = 3 Bits, dann ist Tmax = 7T.

Durch Betrachten der obigen Änderungszeit des Zählertyp-ADC wird gezeigt, dass die Abtastphase des Zählertyp-ADC wie unten gezeigt sein sollte.

Ts> = (2N-1) T.

Zählertyp ADC Vorteile

  • Der Zählertyp ADC ist sehr einfach zu verstehen und auch zu bedienen.
  • Das ADC-Design des Zählertyps ist weniger komplex, sodass auch die Kosten geringer sind

Zählertyp ADC Nachteile

  • Die Geschwindigkeit ist geringer, da der Zähler jedes Mal von NULL ausgehen muss.
  • Es kann zu Konflikten kommen, wenn die nächste E / A vor Abschluss eines Prozesses abgetastet wird.

Hier geht es also um den Zählertyp AD, seine Vor- und Nachteile. Wir hoffen, dass Sie dieses Konzept besser verstehen. Wenn Sie Zweifel an diesem Konzept haben oder elektrische Projekte durchführen möchten, geben Sie bitte Ihre wertvollen Vorschläge, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage für Sie, welche Funktion hat der Zählertyp ADC?