TO டிஜிட்டல்-க்கு-அனலாக் மாற்றி ( டேசியன் , டி / ஏ , டி 2 ஏ , அல்லது டி-டு-ஏ ) என்பது டிஜிட்டல் உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை அனலாக் வெளியீட்டு சமிக்ஞையாக மாற்ற வடிவமைக்கப்பட்ட சுற்று ஆகும். அனலாக்-டு-டிஜிட்டல் மாற்றி (ஏடிசி) எதிர் வழியில் செயல்படுகிறது மற்றும் அனலாக் உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை டிஜிட்டல் வெளியீடாக மாற்றுகிறது.
இந்த கட்டுரையில், வரைபடங்கள் மற்றும் சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தி டிஜிட்டல் முதல் அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் மாற்றி சுற்றுகளுக்கு அனலாக் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதை விரிவாக விவாதிக்கிறோம்.
மின்னணுவியலில் மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் நீரோட்டங்கள் வெவ்வேறு வரம்புகள் மற்றும் அளவுகளுடன் தொடர்ந்து மாறுபடுவதைக் காணலாம்.
டிஜிட்டல் சுற்றுகளில் மின்னழுத்த சமிக்ஞை இரண்டு வடிவங்களில் உள்ளது, இது ஒரு தர்க்க உயர் அல்லது தர்க்க குறைந்த தர்க்க நிலைகளாக உள்ளது, இது 1 அல்லது 0 இன் பைனரி மதிப்புகளைக் குறிக்கிறது.
டிஜிட்டல் மாற்றிகள் (ஏடிசி) க்கு ஒரு அனலாக்ஸில், உள்ளீட்டு அனலாக் சமிக்ஞை டிஜிட்டல் அளவாக குறிப்பிடப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் டிஜிட்டல்-அனலாக் மாற்றி (டிஏசி) டிஜிட்டல் அளவை மீண்டும் அனலாக் சிக்னலாக மாற்றுகிறது.
டிஜிட்டல்-க்கு-அனலாக் மாற்றிகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன
டிஜிட்டல்-க்கு-அனலாக் மாற்றும் செயல்முறையை பல்வேறு நுட்பங்கள் மூலம் மேற்கொள்ளலாம்.
நன்கு அறியப்பட்ட ஒரு முறை ஏணி நெட்வொர்க் எனப்படும் மின்தடையங்களின் வலையமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது.
பைனரி மதிப்புகள் சம்பந்தப்பட்ட உள்ளீடுகளை பொதுவாக 0 V அல்லது Vref இல் ஏற்றுக்கொள்ள ஏணி நெட்வொர்க் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் பைனரி உள்ளீட்டின் அளவிற்கு சமமான வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை வழங்குகிறது.
கீழே உள்ள படம் 4 உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு ஏணி வலையமைப்பைக் காட்டுகிறது, அவை 4 பிட்கள் டிஜிட்டல் தரவு மற்றும் ஒரு டிசி மின்னழுத்த வெளியீட்டைக் குறிக்கின்றன.
வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் சமன்பாட்டால் வெளிப்படுத்தப்படும் டிஜிட்டல் உள்ளீட்டு மதிப்பிற்கு விகிதாசாரமாகும்:
மேலே உள்ள உதாரணத்தைத் தீர்ப்பது பின்வரும் வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தைப் பெறுகிறது:
நாம் பார்ப்பது போல், 0110 இன் டிஜிட்டல் உள்ளீடுஇரண்டு6 V இன் அனலாக் வெளியீட்டாக மாற்றப்படுகிறது.
ஏணி வலையமைப்பின் நோக்கம் 16 சாத்தியமான பைனரி அளவுகளை மாற்றுவதாகும்
V இன் இடைவெளியில் 16 மின்னழுத்த அளவுகளில் ஒன்றில் 0000 முதல் 1111 வரைref/ 16.
ஆகையால், அதிக எண்ணிக்கையிலான ஏணி அலகுகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம் அதிக பைனரி உள்ளீடுகளை செயலாக்க முடியும், மேலும் ஒவ்வொரு அடியிலும் அதிக அளவை நிறைவேற்ற முடியும்.
பொருள், நாம் 10 படி ஏணி நெட்வொர்க்கைப் பயன்படுத்தினால், மின்னழுத்த படி அளவு அல்லது தீர்மானத்தை V க்கு அதிகரிக்க பயன்பாட்டை அனுமதிக்கும் என்று வைத்துக்கொள்வோம்ref/இரண்டு10அல்லது விref/ 1024. இந்த வழக்கில், நாம் ஒரு குறிப்பு மின்னழுத்தத்தை V பயன்படுத்தினால்ref= 10 V 10 V / 1024 படிகளில் அல்லது 10 mV இல் வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை உருவாக்கும்.
எனவே, அதிக எண்ணிக்கையிலான ஏணி நிலைகளைச் சேர்ப்பது விகிதாசார அளவில் உயர் தெளிவுத்திறனைக் கொடுக்கும்.
பொதுவாக, க்கு n ஏணி படிகளின் எண்ணிக்கை, இதை பின்வரும் சூத்திரத்தின் மூலம் குறிப்பிடலாம்:
விref/ இரண்டுn
டிஏசி தொகுதி வரைபடம்
கீழே உள்ள படம் ஒரு ஏணி நெட்வொர்க்கைப் பயன்படுத்தி ஒரு நிலையான டிஏசியின் தொகுதி வரைபடத்தைக் காட்டுகிறது, இது ஆர் -2 ஆர் ஏணி என குறிப்பிடப்படுகிறது. குறிப்பு தற்போதைய மூலத்திற்கும் தற்போதைய சுவிட்சுகளுக்கும் இடையில் பூட்டப்பட்டிருப்பதைக் காணலாம்.
தற்போதைய சுவிட்சுகள் பைனரி சுவிட்சுகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, இது உள்ளீட்டு பைனரி மதிப்பிற்கு விகிதாசாரத்தில் வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது.
பைனரி உள்ளீடுகள் ஏணியின் அந்தந்த கால்களை நிலைமாற்றுகின்றன, இது ஒரு வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தை செயல்படுத்துகிறது, இது தற்போதைய குறிப்பின் எடையுள்ள தொகை.
தேவைப்பட்டால், முடிவை அனலாக் வெளியீடாக விளக்குவதற்கு வெளியீடுகளுடன் மின்தடையங்கள் இணைக்கப்படலாம்.
அனலாக்-டு-டிஜிட்டல் மாற்றிகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன
டிஜிட்டலை அனலாக் சிக்னல்களாக மாற்றுவது குறித்து இதுவரை விவாதித்தோம், இப்போது எதிர்மாறாக எப்படி செய்வது என்று கற்றுக்கொள்வோம், அதாவது அனலாக் சிக்னலை டிஜிட்டல் சிக்னலாக மாற்றுகிறது. இதை நன்கு அறியப்பட்ட முறை மூலம் செயல்படுத்தலாம் இரட்டை சாய்வு முறை .
பின்வரும் எண்ணிக்கை நிலையான இரட்டை சாய்வு ADC மாற்றிக்கான தொகுதி வரைபடத்தைக் காட்டுகிறது.
இங்கே, விரும்பிய அனலாக் உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை ஒரு ஒருங்கிணைப்பாளருக்கு மாற்ற மின்னணு சுவிட்ச் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது ஒரு வளைவு ஜெனரேட்டர் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இந்த வளைவில் ஜெனரேட்டர் நேரியல் வளைவை உருவாக்குவதற்கான நிலையான மின்னோட்டத்துடன் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மின்தேக்கியின் வடிவத்தில் இருக்கலாம். இது ஒருங்கிணைப்பாளரின் நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை சாய்வு இடைவெளிகளுக்கு வேலை செய்யும் எதிர் நிலை மூலம் தேவையான டிஜிட்டல் மாற்றத்தை உருவாக்குகிறது.
பின்வரும் விளக்கத்துடன் முறை புரிந்து கொள்ளப்படலாம்:
கவுண்டரின் முழு அளவீட்டு வரம்பு நிலையான நேர இடைவெளியை தீர்மானிக்கிறது. இந்த இடைவெளியில், ஒருங்கிணைப்பாளருக்கு பயன்படுத்தப்படும் உள்ளீட்டு அனலாக் மின்னழுத்தம் ஒப்பீட்டாளர் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் சில நேர்மறையான நிலைக்கு உயர காரணமாகிறது.
மேலே உள்ள வரைபடத்தின் (பி) பகுதியைக் குறிப்பிடுவது, நிலையான நேர இடைவெளியின் முடிவில் ஒருங்கிணைப்பாளரிடமிருந்து வரும் மின்னழுத்தம் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை விட அதிகமாக இருக்கும் என்பதைக் காட்டுகிறது.
நிலையான நேர இடைவெளி முடிந்ததும், எண்ணிக்கை 0 ஆக அமைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு நிலையான குறிப்பு உள்ளீட்டு மின்னழுத்த நிலைக்கு ஒருங்கிணைப்பாளரை இணைக்க மின்னணு சுவிட்சைத் தூண்டுகிறது. இதற்குப் பிறகு, மின்தேக்கியின் உள்ளீடான ஒருங்கிணைப்பாளரின் வெளியீடு நிலையான விகிதத்தில் கைவிடத் தொடங்குகிறது.
இந்த காலகட்டத்தில், கவுண்டர் முன்னேறிக்கொண்டே இருக்கிறது, அதே நேரத்தில் ஒருங்கிணைப்பாளரின் வெளியீடு நிலையான விகிதத்தில் வீழ்ச்சியடைகிறது, இது ஒப்பீட்டாளரின் குறிப்பு மின்னழுத்தத்திற்குக் கீழே செல்லும் வரை. இது ஒப்பீட்டாளர் வெளியீடு நிலையை மாற்றுவதற்கும் கட்டுப்பாட்டு தர்க்க கட்டத்தை எண்ணுவதை நிறுத்த தூண்டுகிறது.
கவுண்டருக்குள் சேமிக்கப்பட்ட டிஜிட்டல் அளவு மாற்றியின் டிஜிட்டல் வெளியீடாகிறது.
நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை சாய்வு இடைவெளிகளில் பொதுவான கடிகாரம் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பாளர் கட்டத்தைப் பயன்படுத்துவது கடிகார அதிர்வெண்ணின் சறுக்கலைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கு ஒருவித இழப்பீட்டைச் சேர்க்கிறது, மேலும் ஒருங்கிணைப்பாளரின் துல்லிய வரம்பு.
குறிப்பு உள்ளீட்டு மதிப்பு மற்றும் கடிகார வீதத்தை அமைப்பதன் மூலம் பயனர் விருப்பத்திற்கு ஏற்ப எதிர் வெளியீட்டை அளவிட முடியும். தேவைப்பட்டால், கவுண்டரை பைனரி, பி.சி.டி அல்லது பிற டிஜிட்டல் வடிவத்தில் வைத்திருக்க முடியும்.
ஏணி நெட்வொர்க்கைப் பயன்படுத்துதல்
எதிர் மற்றும் ஒப்பீட்டு நிலைகளைப் பயன்படுத்தி ஏணி நெட்வொர்க் முறை அனலாக்-டு-டிஜிட்டல் மாற்றத்தை செயல்படுத்த மற்றொரு சிறந்த வழியாகும். இந்த முறையில், ஒரு கவுண்டர் பூஜ்ஜியத்திலிருந்து எண்ணத் தொடங்குகிறது, இது ஒரு ஏணி வலையமைப்பை இயக்குகிறது, ஒரு படி அதிகரிக்கும் அதிகரிக்கும் மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது, ஒரு படிக்கட்டுக்கு ஒத்திருக்கிறது (கீழே உள்ள படத்தைப் பார்க்கவும்).
செயல்முறை ஒவ்வொரு எண்ணிக்கை அடியிலும் மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்க அனுமதிக்கிறது.
ஒரு ஒப்பீட்டாளர் இந்த அதிகரிக்கும் படிக்கட்டு மின்னழுத்தத்தை கண்காணித்து அதை அனலாக் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்துடன் ஒப்பிடுகிறார். ஒப்பீட்டாளர் அனலாக் உள்ளீட்டிற்கு மேலே செல்லும் படிக்கட்டு மின்னழுத்தத்தை உணர்ந்தவுடன், அதன் வெளியீடு எண்ணுவதை நிறுத்தத் தூண்டுகிறது.
இந்த கட்டத்தில் எதிர் மதிப்பு அனலாக் சிக்னலின் டிஜிட்டல் சமமானதாக மாறும்.
படிக்கட்டு சமிக்ஞையின் படிகளால் உருவாக்கப்படும் மின்னழுத்தத்தின் மாற்றத்தின் அளவு பயன்படுத்தப்படும் எண்ணிக்கை பிட்களின் அளவால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
எடுத்துக்காட்டாக, 10 வி குறிப்பைப் பயன்படுத்தி 12 நிலை கவுண்டர் 10 நிலை ஏணி நெட்வொர்க்கை படி மின்னழுத்தங்களுடன் இயக்கும்:
விref/இரண்டு12= 10 வி / 4096 = 2.4 எம்.வி.
இது 2.4 எம்.வி.யின் மாற்றுத் தீர்மானத்தை உருவாக்கும். மாற்றத்தை செயல்படுத்த தேவையான நேரம் கவுண்டரின் கடிகார வீதத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
12 நிலை கவுண்டரை இயக்குவதற்கு 1 மெகா ஹெர்ட்ஸ் கடிகார வீதம் பயன்படுத்தப்பட்டால், மாற்றத்திற்கு எடுக்கப்பட்ட அதிகபட்ச நேரம்:
4096 x 1 μs = 4096 μs ≈ 4.1 ms
வினாடிக்கு சாத்தியமான மாற்றங்களின் குறைந்த எண்ணிக்கையை இவ்வாறு காணலாம்:
இல்லை. மாற்றங்களின் = 1 / 4.1 எம்எஸ் ≈ 244 மாற்றங்கள் / வினாடி
மாற்று செயல்முறையை பாதிக்கும் காரணிகள்
சில மாற்றங்கள் அதிகமாகக் கோரக்கூடும், சிலருக்கு குறைந்த எண்ணிக்கையிலான நேரம் தேவைப்படலாம் என்பதைக் கருத்தில் கொண்டு, பொதுவாக ஒரு மாற்று நேரம் = 4.1ms / 2 = 2.05 ms ஒரு நல்ல மதிப்பாக இருக்கும்.
இது சராசரியாக 2 x 244 = 488 எண்ணிக்கையிலான மாற்றங்களை உருவாக்கும்.
மெதுவான கடிகார வீதம் வினாடிக்கு குறைவான மாற்றங்களைக் குறிக்கும்.
குறைந்த எண்ணிக்கையிலான நிலை நிலைகளுடன் (குறைந்த தெளிவுத்திறன்) பணிபுரியும் மாற்றி அதிக மாற்ற விகிதத்தைக் கொண்டிருக்கும்.
மாற்றியின் துல்லியம் ஒப்பீட்டாளரின் துல்லியத்தினால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
முந்தைய: ஃபெரைட் கோர் டிரான்ஸ்ஃபார்மர்களை எவ்வாறு கணக்கிடுவது அடுத்து: மீயொலி எரிபொருள் நிலை காட்டி சுற்று
