Adc Là Gì

Danh MụcBật Đèn tự ĐộngCảm vươn lên là Thông MinhCamera quan liêu SátChuông CửaCông Tắc Thông MinhĐiều Khiển tự XaGiải Pháp Thông MinhHệ Thống Báo TrộmHệ Thống Chiếu SángHẹn tiếng Tự Động

Danh MụcBật Đèn từ ĐộngCảm biến hóa Thông MinhCamera quan tiền SátChuông CửaCông Tắc Thông MinhĐiều Khiển từ bỏ XaGiải Pháp Thông MinhHệ Thống Báo TrộmHệ Thống Chiếu SángHẹn giờ Tự Động
*

Trong các ứng dụng đo lường và thống kê và tinh chỉnh và điều khiển bằng vi điều khiển bộ thay đổi tương tự-số (ADC) là một trong những thành phần khôn xiết quan trọng. Dữ liệu trong trái đất của bọn họ là các dữ liệu tương tự (analog). Ví dụ nhiệt độ không khí buổi sáng là 25oC và buổi trưa là 32oC, giữa hai mức ngân sách trị này còn có vô số các giá trị thường xuyên mà ánh nắng mặt trời phải “đi qua” để hoàn toàn có thể đạt nút 32oC từ bỏ 25oC, đại lượng nhiệt độ độ như thế gọi là 1 trong những đại lượng analog.

Bạn đang xem: Adc là gì

Trong lúc đó, cụ thể vi điều khiển là 1 trong những thiết bị số (digital), các giá trị nhưng một vi điều khiển rất có thể thao tác là những con số rời rạc vì thực chất chúng được tạo nên thành từ bỏ sự kết hợp của nhị mức 0 và 1. Ví dụ bọn họ muốn dùng một thanh ghi 8 bit vào vi điều khiển để lưu lại lại những giá trị nhiệt độ từ 0oC mang đến 255 oC, như họ đã biết, một thanh ghi 8 bit hoàn toàn có thể chứa về tối đa 256 (28) cực hiếm nguyên trường đoản cú 0 đến 255, như vậy các mức nhiệt độ không nguyên như 28.123 oC sẽ không còn được ghi lại. Nói phương pháp khác, bọn họ đã “số hóa” (digitalize) một dữ liệu analog thành một tài liệu digital. Quá trình “số hóa” này thường xuyên được triển khai bởi một thiết bị hotline là “bộ biến hóa tương từ bỏ – số hay đơn giản và dễ dàng là ADC (Analog khổng lồ Digital Converter).

Có tương đối nhiều phương pháp đổi khác ADC, tôi không tồn tại ý định giải thích rõ ràng các nguyên lý đổi khác này trong bài học về AVR, mặc dù tôi sẽ giới thiệu một cách đổi khác rất cơ bản và thông dụng để các bạn phần nào nắm được bí quyết mà một bộ ADC có tác dụng việc. Phương pháp chuyển đổi mà tôi nói là phương pháp chuyển đổi trực tiếp (direct converting) hoặc flash ADC.

Các bộ thay đổi ADC theo phương thức này được cấu thành xuất phát từ 1 dãy những bộ so sánh (như opamp), những bộ so sánh được mắc tuy vậy song và được liên kết trực tiếp với biểu lộ analog đề xuất chuyển đổi. Một năng lượng điện áp tham chiếu (reference) cùng một mạch phân chia áp được sử dụng để tạo nên các mức năng lượng điện áp so sánh khác nhau cho từng bộ so sánh.

Hình 1 biểu hiện một bộ thay đổi flash ADC bao gồm 4 cỗ so sánh, Vin là tín hiệu analog cần biến hóa và quý giá sau đổi khác là các con số tạo ra thành từ bỏ sự phối kết hợp các mức nhị phân trên những chân Vo. Trong hình 1, bạn thấy rằng vì chưng anh tận hưởng của mạch chia áp (các năng lượng điện trở mắc thông liền từ năng lượng điện áp +15V mang lại ground), năng lượng điện áp trên chân âm (chân -) của những bộ đối chiếu sẽ không giống nhau.

Trong lúc gửi đổi, giả sử điện áp Vin lớn hơn điện áp “V-“ của bộ đối chiếu 1 (opamp sinh sống phía thấp tuyệt nhất trong mạch) mà lại lại nhỏ dại hơn điện áp V- của các bộ đối chiếu khác, khi ấy ngõ Vo1 ở tầm mức 1 và những ngõ Vo khác ở tầm mức 0, họ thu được một hiệu quả số. Một biện pháp tương tự, trường hợp tăng điện áp Vin ta thu được những tổ hòa hợp số không giống nhau.

Với mạch điện gồm 4 bộ đối chiếu như vào hình 1, sẽ sở hữu được tất cả 5 trường hợp rất có thể xảy ra, hay có thể nói điện áp analog Vin được tạo thành 5 nấc số không giống nhau. Tuy nhiên, bạn để ý là những ngõ Vo không phải là các bit của biểu lộ số ngõ ra, chúng chỉ là thay mặt đại diện để tổng hợp thành biểu hiện số ngõ ra, dễ dàng nắm bắt hơn chúng ta không thực hiện được những bit Vo trực tiếp mà yêu cầu một bộ giải thuật (decoder). Vào bảng 1 tôi trình bày công dụng sau khi giải thuật ứng với những tổ hợp của những ngõ Vo.

*

Hình 1. Mạch flash ADC với 4 cỗ so sánh.

Xem thêm: Những Câu Nói Hay Của Giáo Sư Văn Như Cương, Những Câu Nói Mang Thương Hiệu Pgs Văn Như Cương

*

Bảng 1 quý giá số ngõ ra sau thời điểm giải mã.

Độ phân giải (resolution): như trong lấy ví dụ trên, nếu mạch điện bao gồm 4 cỗ so sánh, ngõ ra digital sẽ có được 5 mức giá thành trị. Tựa như nếu mạch điện bao gồm 7 bộ so sánh thì sẽ có được 8 mức giá thành trị rất có thể ở ngõ ra digital, khoảng cách giữa những mức biểu hiện trong trường vừa lòng 8 nấc sẽ nhỏ dại hơn trường phù hợp 4 mức. Nói bí quyết khác, mạch thay đổi với 7 bộ so sánh có quý giá digital ngõ ra “mịn” rộng khi chỉ có 4 bộ, độ “mịn” càng tốt tức độ phân giải (resolution) càng lớn. Khái niệm độ sắc nét được dùng làm chỉ số bit quan trọng để đựng hết các mức giá trị digital ngõ ra.

Trong trường hợp có 8 mức chi phí trị ngõ ra, chúng ta cần 3 bit nhị phân để mã hóa hết các giá trị này, chính vì vậy mạch biến hóa ADC với 7 bộ so sánh sẽ có độ sắc nét là 3 bit. Một bí quyết tổng quát, nếu một mạch chuyển đổi ADC có độ phân giải n bit thì sẽ sở hữu 2n mức giá chỉ trị có thể có sinh hoạt ngõ ra digital.

Để tạo nên một mạch thay đổi flash ADC có độ phân giải n bit, chúng ta cần mang lại 2n-1 bộ so sánh, quý giá này rất to lớn khi xây dựng bộ đổi khác ADC có độ phân giải cao, chính vì như vậy các bộ thay đổi flash ADC hay có độ sắc nét ít hơn 8 bit. Độ phân giải tương quan mật thiết đến hóa học lượng biến hóa ADC, bài toán lựa chọn độ phân giải phải cân xứng với độ đúng đắn yêu mong và khả năng xử lý của bô điều khiển. Trong 2 bộc lộ một ví dụ “số hóa” một hàm sin analog thành dạng digital.

*

Hình 2. Analog với digital của hàm sin.

Điện áp tham chiếu (reference voltage): Cùng một bộ đổi khác ADC nhưng gồm người hy vọng dùng cho những mức điện áp không giống nhau, ví dụ fan A muốn biến đổi điện áp trong vòng 0-1V trong những lúc người B hy vọng dùng đến điện áp từ bỏ 0V mang đến 5V.

Rõ ràng nếu như hai tín đồ này sử dụng 2 bộ chuyển đổi ADC đều có khả năng biến đổi đến điện áp 5V thì người A đang “phí phạm” tính đúng chuẩn của thiết bị. Sự việc sẽ được giải quyết và xử lý bằng một đại lượng điện thoại tư vấn là điện áp tham chiếu – Vref (reference voltage). Điện áp tham chiếu thường là cực hiếm điện áp lớn nhất mà cỗ ADC hoàn toàn có thể chuyển đổi.

Trong những bộ ADC, Vref hay là thông số kỹ thuật được đặt bởi tín đồ dùng, nó là năng lượng điện áp lớn số 1 mà thiết bị rất có thể chuyển đổi. Ví dụ, một bộ ADC 10 bit (độ phân giải) bao gồm Vref=3V, nếu điện áp ở ngõ vào là 1V thì giá trị số nhận được sau khi biến hóa sẽ là: 1023x(1/3)=314. Trong các số ấy 1023 là giá bán trị lớn nhất mà một cỗ ADC 10 bit có thể tạo ra (1023=210-1). Vị điện áp tham chiếu tác động đến độ đúng mực của quá trình chuyển đổi, họ cần giám sát và đo lường để chọn 1 điện áp tham chiếu phù hợp, không được bé dại hơn giá bán trị lớn số 1 của input nhưng lại cũng chớ quá lớn.