A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Analógovo-digitálny prevodník alebo analógovo-číslicový prevodník (skratky A/D, ADC z angl. analog-to-digital converter) je elektronické zariadenie na prevod analógového signálu na digitálny signál.[1] Vykonáva opačný prevod ako digitálno-analógový prevodník.
Využitie
Prevod analógového signálu na digitálny je využívaný pomerne často, keďže signály sa skoro výlučne analyzujú a spracovávajú číslicovo. Príkladom konkrétnych aplikácií analógovo-digitálneho prevodu sú elektronické diktafóny, mobilné telefóny, kamery s digitálnym záznamom, automatizované zberače dát v laboratóriách s následným digitálnym vyhodnotením a archiváciou nameraných dát, či plynový pedál v moderných automobiloch, ktorý už nie je spojený lankom s klapkou na prívod vzduchu, ale uhol jeho stlačenia je meraný potenciometrom, ďalej zdigitalizovaný – s následnou vypočítanou akciou klapky prívodu vzduchu, ktorá je ovládaná motorovým aktorom.
Druhy bežne používaných ADC
- integračný, s dvojnásobnou integráciou – pomalý ale presný, používaný najmä v meracích prístrojoch
- s postupnou aproximáciou (kombinácia digitálno-analógového prevodníka, komparátora a príslušnej logiky) – stred v cene, rýchlosti aj presnosti
- flash (najrýchlejší, sústava komparátorov a napäťových referencií)
Tejto sekcii chýbajú odkazy na použité zdroje, obsah preto nie je možné overiť. |
Teória Analógovo-digitálnych prevodníkov
Pri digitalizácii analógovej informácie existuje nespočetné množstvo metód. V nasledujúcom texte sú zhrnuté najjednoduchšie alebo naopak zložité, ale osvedčené.
Integračná metóda
Prevodníky postavené na dvojstupňovej integrácii sú najčastejšie využívané v digitálnych meracích prístrojoch. Dôvodom je ich presnosť a odolnosť voči starnutiu prvkov. Ich najchúlostivejšou časťou je integračný článok, ktorý sa však dnes dá vyrobiť veľmi presne.
- Opis funkcie
- v dobe T1 je pripojené Vx, táto doba je konštantná a je daná časom zaplnenia čítača, čiže načítanie 2n impulzov
- potom sa integrátor pripojí k Vref (má opačnú polaritu ako Vx), nastáva pokles a táto doba končí, keď výstupné napätie prechádza nulou a komparátor dá povel na ukončenie prevodu
- doba T2 je mierou veľkosti signálu Vx a meria sa počtom impulzov, ktoré čítač načíta v tejto dobe
- na začiatku konverzie je spínač S1 krátko zopnutý a na výstupe integrátoru je nulové napätie, hneď ako sa otvorí na výstupe narastá napätie so strmosťou
- po načítaní 2n impulzov sa čítač nuluje, spínač S1 sa prepne na Vref a na výstupe integrátora bude napätie klesať so strmosťou
- pritom sa čítajú hodinové impulzy až do nulového napätia na výstupe integrátora, ich počet je daný vzťahom
Metóda využitia medziprevodu napätia na frekvenciu
Prevodníky pracujúce na princípe prevodu U na f sa skladajú zo štyroch základných častí:
- prevodník napätia na frekvenciu - jednoduchý napätím preladiteľný oscilátor, obvod s využívajúci integrátor
- generátor hodinového signálu
- komparačné AND hradlo
- čítač frekvencie
- Opis funkcie
- najprv sa prevedie napätie na frekvenciu
- potom sa signál s frekvenciou závislou na vstupnom napätí privedie na porovnávacie AND hradlo
- na druhý vývod tohto hradla sa privedie hodinový signál
- na výstupe sa objaví výsledok, ktorý čítač navzorkuje a podá ďalej
Pozn.: Pri prevode U na f sa najčastejšie využívajú integrátory, preto by bolo možné zaradiť aj tento ADC medzi integračné.
Aproximačná metóda
Aproximačné prevodníky, v literatúre tiež ako kompenzačné alebo prevodníky s postupnou aproximáciou, sú v podstate spätnoväzbové systémy, ktoré autonómne generujú signál a ten následne porovnávajú so vstupným. Pohybujú sa v binárnom strome, odkiaľ čerpajú digitálne kombinácie potrebné kombinácie ako vzory pre generovanie analógového signálu.
- Opis funkcie
- na začiatku je register postupných aproximácií vynulovaný
- v prvom kroku je do neho zapísaná 1 ako najvyšší bit a ostatné sú nulové
- vygeneruje sa signál (zodpovedajúci 100 – 0) a ten sa porovná so vstupným
- podľa výsledku porovnania sa rozhodne o platnosti 1 alebo nahradení 0, ak je vstupný signál nižšej úrovne
- tento proces pokračuje pokiaľ sa nenavzorkuje daný počet bitov
- vzorkovanie sa v podstate stáva pohybom po binárnom strome úrovne rovnej rozlíšeniu aproximácie
Pozn.: Pohyb po binárnom strome možností je na nasledujúcom obrázku:
Pozn.: Výhoda tohto prevodníka je jeho rýchlosť, pretože na navzorkovanie N bitov potrebuje N hodinových impulzov, čo je značné zníženie počtu voči integračnému, ktorý ich potreboval 2N
Metóda založená na sledovaní vstupného signálu
Prevodníky založené na tejto technológii sú podobné aproximačným prevodníkom, ale nepoužívajú zložitú pamäť. Pamäť je nahradená vratným čítačom.
- Opis funkcie
- prevodník sa skladá z troch častí: komparátor, vratný čítač, n-bit D/A prevodník
- signál z D/A prevodníka a vstup sú privedené na vstup komparátora
- výstup komparátora je pripojený na vratný čítač, ktorý sa podľa neho inkrementuje alebo dekrementuje
- jeho hodnota je výstupom a zároveň opravným signálom, ktorý vstupuje do D/A a následne do komparátora
Pozn.: Jeho rýchlosť je značne obmedzená neschopnosťou vykonať náhle skoky, mnohým aplikáciám však plne vyhovuje, kvôli vyhladenému a spojitému výstupu
Metóda paralelného vzorkovania
Prevodníky využívajúce túto metódu sú najrýchlejšími prevodníkmi, pretože dokážu navzorkovať celé binárne slovo naraz. Ich funkcia je založená na rozložení úrovne vstupného signálu na rezistorovom rade. Napätie je snímané na každom spoji dvoch rezistorov. Z toho vyplýva aj jeho najväčšia nevýhoda, čo je konštrukčná zložitosť. Na n-bitov totiž treba 2n-1 komparátorov a 2n rezistorov. Aj napriek tomu sa kvôli svojej rýchlosti často používajú.
Pozn.: Nasledujúci obrázok je hrubá schéma jeho stavby:
Pozri aj
Referencie
- ↑ KADLEC, Oskár (zostavovateľ) a kol.. Encyklopédia medicíny. : Asklepios, 1993–2004 (16. zv).
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Antény
Chemické zdroje elektriny
Chladenie v elektrotechnike
Elektrická sústava automobilu
Elektrická trakcia
Elektrické prístroje
Elektrické súčiastky
Elektrické spotrebiče
Elektrické stroje
Čítanie (elektrotechnika)
Činný výkon
Štatistická dynamika
Živý vodič
Admitancia
Antiparalelné zapojenie
Asynchrónny motor
Blúdivý prúd
Bočník (elektrotechnika)
Diak (polovodičový prvok)
Displej s kvapalnými kryštálmi
Elektrická inštalácia
Elektrická rezonancia
Elektrická sila
Elektrická vodivosť
Elektrické zariadenie
Elektrický obvod
Elektrický zvonec
Elektroenergetika
Elektromer
Elektrometer
Elektromobil
Elektromotor
Elektromotorické napätie
Elektrotechnický náučný slovník
Elektrotechnika
Elektrotechnológia
Fázor
Faradayova klietka
Frekvencia (fyzika)
Graetzov mostík
Impedancia
Indukčnosť
Induktancia
Istič
Izolácia (elektrotechnika)
Izolant
Jadro vodiča
Jednobran
Jednosmerný prúd
Joulovo teplo
Katóda
Koaxiálny kábel
Kompenzácia účinníka
Konduktometria
Konektor (elektrotechnika)
Korónový výboj
Lanko (elektrotechnika)
Leptanie
Logické hradlo
Magnetická susceptibilita
Magnetizácia (veličina)
Merný elektrický odpor
Mobilné zariadenie
Napájací zdroj
Napäťový chránič
Napäťový násobič
Nortonova veta
Odpínač
Odpojovač
OLED
Olovený akumulátor
Paralelné zapojenie
Peltierov článok
Plošná hustota elektrického prúdu
Poistka (elektrotechnika)
Posuvný prúd
Prúdový chránič
Prenosové médium
Prieletový klystrón
Primárny elektrochemický článok
Reaktancia
Rekuperácia (dopravný prostriedok)
Relé
Reproduktorová výhybka
Rezistancia
Rozhranie (interface)
Sériové zapojenie
Seebeckov jav
Sekundárny elektrochemický článok
Settopbox
Skrat
Sonar
Spínač
Spínaný zdroj
Straty v mikropásikových vedeniach
Striedavý prúd
Stupeň ochrany krytom
Svetelná výbojka
Symetrizačný člen
Technická normalizácia
Tepelné relé
Tepelne vodivostný detektor
Termočlánok
Théveninova veta
Transformátor
Transformátor s fázovou reguláciou
Trojfázová sústava
Tuhá fáza (elektronika)
Tyratrón
Usmerňovač (elektrotechnika)
Uzemnenie
Uzol (vodiče)
Vírivý prúd
Výbojka
Varistor
Ventilátor
Vodič (elektrotechnika)
Voltov stĺp
Vstavaný systém
Zásuvka (elektrotechnika)
Zdroj (elektrotechnika)
Zisk antény
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk