ANALÓG-DIGITÁLIS ÉS DIGITÁLIS-ANALÓG ÁTALAKÍTÓK

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "ANALÓG-DIGITÁLIS ÉS DIGITÁLIS-ANALÓG ÁTALAKÍTÓK"

Alfréd Vörös
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 F3 Bev. az elektroikába E, Kísérleti Fizika Taszék ANALÓG-IGITÁLIS ÉS IGITÁLIS-ANALÓG ÁTALAKÍTÓK Az A és A átalakítók feladata az aalóg és digitális áramkörök közötti kapcsolat megvalósítása. A folytoos feszültséget szolgáltató aalóg elforrás adataiak digitális feldolgozásához A átalakítás szükséges. A digitális áramkörök (kétállapotú meeti voalaiak) adatai A átalakítóval alakíthatók aalóg feszültséggé. igitális-aalóg (A) átalakító [AC-igital to Aalog Coverter] A A átalakító egy digitális áramkör kétállapotú meeti voalai által defiiált (-bites biáris) számot a számmal aráyos feszültséggé alakít: = ahol az -bites biáris szám legsebb helyiértékű bitéhez (Least Sigificat Bit) tartozó feszültség, pedig -bites biáris szám V

A folytoos feszültséget szolgáltató aalóg elforrás adataiak digitális feldolgozásához A átalakítás szükséges.

2 F3 Bev. az elektroikába E, Kísérleti Fizika Taszék A átalakítás módszerei: - párhuzamos - súlyozásos Párhuzamos módszerű A átalakító: + Az -bites biáris szám átalakításához N= db egyelő beosztású feszültségszitre (V,,,, ( -) ) és ugyaeyi kapcsolóra (FET) va szükség, amelyek közül k N- k N- k midig csak az egyik lehet zárva. Az N db kapcsoló ilye vezérlését egy N-ből dekódoló végzi. Ha csak a -edik (k ) kapcsoló va zárva, akkor az áramkör egy egyszerű feszültségosztókét viselkedik: + k k N-ből dekódoló z -,,z (N--) k = N = = = = z

-bites biáris szám átalakításához N= db egyelő beosztású feszültségszitre (V,,,, ( -) ) és ugyaeyi kapcsolóra (FET) va szükség,

3 F3 Bev. az elektroikába E, Kísérleti Fizika Taszék Súlyozásos módszerű A átalakító: Az -bites biáris szám átalakításához itt már csak db kapcsolóra és elleállásra va szükség. Az elleállások értékei kapcsolókét kétszereződek. A kapcsolók állapotát közvetleül az átalakítadó -bites biáris szám helyiértékei vezérlik. = = Példa: 3-bites A átalakítóál + z - k - ha = (z =, z =, z =) ha =3 (z =, z =, z =) z z z = = k k - - =V= = = 7 = 3

átalakításához itt már csak db kapcsolóra és elleállásra va szükség.

4 F3 Bev. az elektroikába E, Kísérleti Fizika Taszék 4-bites súlyozásos, áramösszegző A átalakító (=4) : Egy 4 bemeetű összegző erősítőre épült A átalakító. A 4-bites biáris szám helyiértékeivel vezérelve kapcsolák be, illetve a hatváyai szerit haladó súlyozással alakított bemeeteket. + virtuális földpot Iv z 3 z z z I - + = 6 = A -edik bemeete áram csak z = eseté folyik, z = eseté em (I =). Vagyis I = z = z pl.: I = z 6 A virtuális földpotba folyó I áram a bekapcsolt bemeeti áramok összege: I I z = Iv = I = = = = = = = 4-bites eset: 3 I = ( z + z + z + z3 ) = = = 6 6 6

átalakító. A 4-bites biáris szám helyiértékeivel vezérelve kapcsolák be, illetve a hatváyai szerit haladó súlyozással alakított bemeeteket.

5 F3 Bev. az elektroikába E, Kísérleti Fizika Taszék A átalakítók hibái Statikus hibák: - Nullpot hiba: a yitott kapcsolóko szivárgó áram miatt alakul - Liearitás hiba: az alkalmazott elleállások értékeiek potatlaságáak és a zárt kapcsolók em ulla elleállásáak hatása miatt lép fel V ideális valódi iamikus hibák: - Nem ulla beállási idő: az álladósult meeti állapot időkésése a bemeethez viszoyítva - Nem valós közbeső állapotok: több kapcsoló állapotváltásakor a em egyideű váltás miatt alakulak a bemeetitől eltérő közbeső állapotok (rövid ideű tüskék eleek meg a meeti elbe)

Liearitás hiba: az alkalmazott elleállások értékeiek potatlaságáak és a zárt kapcsolók em ulla elleállásáak hatása miatt lép fel 7 6 5 4 3 V ideális

6 F3 Bev. az elektroikába E, Kísérleti Fizika Taszék Aalóg-igitális (A) átalakító [AC-Aalog to igital Coverter] Az A átalakító egy aalóg elforrás folytoos feszültségét - a felbotásáak megfelelő potossággal - a feszültség értékével aráyos (-bites biáris) számmá alakít, amelyet a digitális (kétállapotú) meeti voalai eleít meg. Időbe álladó bemeeti be feszültséghez tartozó meeti szám csak az feszültség egész számú többszöröseiél lesz potosa aráyos a bemeti feszültséggel. Ezekél be = be + Általába: = It Ez maximum ± hibát elet a meete a potos aráyossághoz képest be 7

feszültségét - a felbotásáak megfelelő potossággal - a feszültség értékével aráyos (-bites biáris) számmá alakít, amelyet a digitális

7 F3 Bev. az elektroikába E, Kísérleti Fizika Taszék A átalakító ellemzői - felbotás = az átalakítás eredméyekét kapott szám bitszáma - sebesség = maximális mitavételezési frekvecia - bemeeti feszültségtartomáy be Időbe változó bemeeti el digitalizálása sorá periódikusa mitavételezik az be bemeeti elet, azaz egyelő időközökét a pillaatyi feszültségértéket alakíták át. Az így előálló számsorozatból egy A átalakítóval adott feltételek mellett visszaállítható az eredeti bemeeti el. 5 3 be 7 6 be max τ τ 3τ t τ τ 3τ t τ 5τ 3τ t

maximális mitavételezési frekvecia - bemeeti feszültségtartomáy be Időbe változó bemeeti el digitalizálása sorá periódikusa

8 F3 Bev. az elektroikába E, Kísérleti Fizika Taszék Általába a bemeeti el legagyobb frekveciááál legalább -szer agyobb mitavételezési frekveciára va szükség, hogy az A átalakítás utá visszaállítható legye a bemeeti el. Közvetle átalakítású AC (Flash AC) A bemeeti feszültségtartomáyt megadó feszültséget ( -) db, egyelő beosztású feszültségszitre oszták le, ( -) db komparátor ezekkel hasolíta össze a bemeeti feszültséget, az eredméyt egy órael ütemeire flip-flopokba tárolák, ebből egy prioritásdekódoló állíta elő az -bites biáris számot. Q 7 Q 6 Q 5 Q 4 Q 3 Q Q z z z be / / + Q 7 Q 6 Q 5 Q 4 Q 3 Q Q CLK Prioritásdekódoló z z z

átalakítás utá visszaállítható legye a bemeeti el.

Hasonló dokumentumok

Az Európai Unió Tanácsa Brüsszel, 2016. március 30. (OR. en)

Az Európai Unió Tanácsa Brüsszel, 2016. március 30. (OR. en) Az Európai Uió Taácsa Brüsszel, 2016. március 30. (OR. e) 7383/16 ADD 1 ENER 97 FEDŐLAP Küldi: az Európai Bizottság Az átvétel dátuma: 2016. március 22. Címzett: Biz. dok. sz.: Tárgy: a Taács Főtitkársága