डिजिटल कनवर्टर और इसके कार्य के लिए एनालॉग क्या है

डिजिटल कनवर्टर और इसके कार्य के लिए एनालॉग क्या है

लगभग हर पर्यावरणीय औसत दर्जे का पैरामीटर अनुरूप रूप में होता है जैसे तापमान, ध्वनि, दबाव, प्रकाश, आदि। तापमान पर विचार करें निगरानी प्रणाली जिसमें डिजिटल सेंसर और प्रोसेसर के साथ सेंसर से तापमान डेटा का अधिग्रहण, विश्लेषण और प्रसंस्करण संभव नहीं है। इसलिए, इस प्रणाली को माइक्रोकंट्रोलर और माइक्रोप्रोसेसर जैसे डिजिटल प्रोसेसर के साथ संचार करने के लिए एनालॉग तापमान डेटा को डिजिटल डेटा में बदलने के लिए एक मध्यवर्ती उपकरण की आवश्यकता होती है। एनालॉग टू डिजिटल कन्वर्टर (एडीसी) एक इलेक्ट्रॉनिक इंटीग्रेटेड सर्किट है जिसका उपयोग एनालॉग सिग्नल जैसे वोल्टेज को डिजिटल या बाइनरी फॉर्म में 1s और 0s से बदलने के लिए किया जाता है। अधिकांश ADCs 0 से 10V, -5V से + 5V, आदि के रूप में एक वोल्टेज इनपुट लेते हैं, और इसी तरह से बाइनरी नंबर के कुछ प्रकार के रूप में डिजिटल आउटपुट का उत्पादन करते हैं।



डिजिटल कनवर्टर से एनालॉग क्या है?

एक कनवर्टर जिसका उपयोग एनालॉग सिग्नल को डिजिटल में बदलने के लिए किया जाता है, को डिजिटल कनवर्टर या ADC कनवर्टर के एनालॉग के रूप में जाना जाता है। यह कन्वर्टर एक प्रकार का इंटीग्रेटेड सर्किट या IC है जो सिग्नल को सीधे रूप में निरंतर रूप से असतत रूप में परिवर्तित करता है। इस कनवर्टर को ए / डी, एडीसी, ए से डी में व्यक्त किया जा सकता है। डीएसी का उलटा कार्य एडीसी के अलावा कुछ नहीं है। डिजिटल कनवर्टर प्रतीक का एनालॉग नीचे दिखाया गया है।


एनालॉग सिग्नल को डिजिटल में बदलने की प्रक्रिया कई तरीकों से की जा सकती है। ADC08xx श्रृंखला जैसे विभिन्न निर्माताओं से बाजार में विभिन्न प्रकार के एडीसी चिप्स उपलब्ध हैं। तो, एक सरल एडीसी को असतत घटकों की मदद से डिजाइन किया जा सकता है।





एडीसी की मुख्य विशेषताएं नमूना दर और बिट रिज़ॉल्यूशन हैं।

  • एक एडीसी की नमूना दर कुछ भी नहीं है लेकिन कितनी तेजी से एक एडीसी एनालॉग से डिजिटल में सिग्नल को बदल सकता है।
  • बिट रिज़ॉल्यूशन कुछ भी नहीं है लेकिन एनालॉग से डिजिटल कनवर्टर कितनी सटीकता से सिग्नल को एनालॉग से डिजिटल में बदल सकते हैं।
एनॉलॉग से डिजिटल परिवर्तित करने वाला उपकरण

एनॉलॉग से डिजिटल परिवर्तित करने वाला उपकरण



एडीसी कनवर्टर के प्रमुख लाभों में से एक मल्टीप्लेक्स इनपुट पर भी उच्च डेटा अधिग्रहण दर है। एडीसी की एक विस्तृत विविधता के आविष्कार के साथ एकीकृत सर्किट (IC का), विभिन्न सेंसरों से डाटा अधिग्रहण अधिक सटीक और तेज हो जाता है। उच्च-प्रदर्शन ADCs की गतिशील विशेषताओं में सुधार मापनीयता, कम बिजली की खपत, सटीक थ्रूपुट, उच्च रैखिकता, उत्कृष्ट सिग्नल-टू-शोर अनुपात (एसएनआर), और इतने पर सुधार किया जाता है।

एडीसी के विभिन्न प्रकार के माप और नियंत्रण प्रणाली, औद्योगिक उपकरण, संचार प्रणाली और अन्य सभी संवेदी-आधारित प्रणालियाँ हैं। प्रदर्शन, बिट दर, बिजली, लागत आदि जैसे कारकों के आधार पर एडीसी का वर्गीकरण।


एडीसी ब्लॉक आरेख

ADC का ब्लॉक आरेख नीचे दिखाया गया है जिसमें नमूना, पकड़, परिमाण और एनकोडर शामिल हैं। एडीसी की प्रक्रिया निम्नलिखित की तरह की जा सकती है।

सबसे पहले, एनालॉग सिग्नल को पहले ब्लॉक पर लागू किया जाता है, अर्थात् एक नमूना जहां इसे एक सटीक नमूना आवृत्ति पर नमूना लिया जा सकता है। नमूना का आयाम मान एक एनालॉग मूल्य की तरह बनाए रखा जा सकता है और होल्ड जैसे दूसरे ब्लॉक के भीतर भी रखा जा सकता है। तीसरे नमूने के माध्यम से पकड़ नमूना को असतत मान में परिमाणित किया जा सकता है। अंत में, एनकोडर जैसा अंतिम ब्लॉक असतत आयाम को एक बाइनरी नंबर में बदलता है।

एडीसी में, एनालॉग से डिजिटल तक सिग्नल के रूपांतरण को उपरोक्त ब्लॉक आरेख के माध्यम से समझाया जा सकता है।

नमूना

नमूना ब्लॉक में, एनालॉग सिग्नल को समय के सटीक अंतराल पर नमूना लिया जा सकता है। नमूने निरंतर आयाम में उपयोग किए जाते हैं और वास्तविक मूल्य को पकड़ते हैं, हालांकि वे समय के संबंध में असतत होते हैं। सिग्नल को परिवर्तित करते समय, नमूना आवृत्ति एक आवश्यक भूमिका निभाता है। तो यह एक सटीक दर पर बनाए रखा जा सकता है। सिस्टम की आवश्यकता के आधार पर, नमूना दर तय की जा सकती है।

होल्ड

ADC में, होल्ड दूसरा ब्लॉक है और इसका कोई फ़ंक्शन नहीं है क्योंकि यह केवल नमूना आयाम रखता है जब तक कि अगला नमूना नहीं लिया जाता है। इसलिए अगले नमूने तक होल्ड का मूल्य नहीं बदलता है।

प्रमात्रण

एडीसी में, यह तीसरा ब्लॉक है जो मुख्य रूप से परिमाणीकरण के लिए उपयोग किया जाता है। इसका मुख्य कार्य निरंतर (एनालॉग) से आयाम को असतत में बदलना है। धारण ब्लॉक में निरंतर आयाम का मान आयाम में असतत में बदलने के लिए मात्रा का ठहराव ब्लॉक चलता है। अब, संकेत डिजिटल रूप में होगा क्योंकि इसमें असतत आयाम के साथ-साथ समय भी शामिल है।

एनकोडर

एडीसी में अंतिम ब्लॉक एक एनकोडर है जो सिग्नल को डिजिटल रूप से बाइनरी में परिवर्तित करता है। हम जानते हैं कि एक डिजिटल उपकरण बाइनरी सिग्नल का उपयोग करके काम करता है। इसलिए एनकोडर की मदद से सिग्नल को डिजिटल से बाइनरी में बदलना आवश्यक है। तो यह एक एडीसी का उपयोग करके एनालॉग सिग्नल को डिजिटल में बदलने के लिए पूरी विधि है। संपूर्ण रूपांतरण के लिए लिया गया समय एक माइक्रोसेकंड के भीतर किया जा सकता है।

डिजिटल रूपांतरण प्रक्रिया के अनुरूप

एनालॉग सिग्नल को डिजिटल सिग्नल में बदलने के लिए कई तरीके हैं। ये कन्वर्टर्स एनालॉग से डिजिटल रूप में संकेतों को परिवर्तित करने के लिए एक मध्यवर्ती उपकरण के रूप में अधिक एप्लिकेशन पाते हैं, एक माइक्रोकंट्रोलर के माध्यम से एलसीडी पर आउटपुट प्रदर्शित करते हैं। ए / डी कनवर्टर का उद्देश्य एनालॉग सिग्नल के अनुरूप आउटपुट सिग्नल शब्द का निर्धारण करना है। अब हम 0804 के एडीसी को देखने जा रहे हैं। यह 5V बिजली की आपूर्ति के साथ 8-बिट कनवर्टर है। यह इनपुट के रूप में केवल एक एनालॉग सिग्नल ले सकता है।

सिग्नल के लिए डिजिटल कनवर्टर के अनुरूप

सिग्नल के लिए डिजिटल कनवर्टर के अनुरूप

डिजिटल आउटपुट 0-255 से भिन्न होता है। ADC को संचालित करने के लिए एक घड़ी की आवश्यकता होती है। एनालॉग को डिजिटल मूल्य में बदलने के लिए लिया गया समय घड़ी स्रोत पर निर्भर करता है। एक बाहरी घड़ी को CLK IN pin no.4 में दिया जा सकता है। आंतरिक घड़ी का उपयोग करने के लिए क्लॉक IN और क्लॉक R पिन के बीच एक उपयुक्त RC सर्किट जुड़ा हुआ है। पिन 2 इनपुट पिन है - उच्च से निम्न पल्स रूपांतरण के बाद आंतरिक रजिस्टर से आउटपुट पिंस में डेटा लाता है। पिन 3 एक लिखें - बाहरी घड़ी को कम से उच्च पल्स दिया जाता है। पिन 11 से 18 एमएसबी से एलएसबी तक डेटा पिन हैं।

डिजिटल कनवर्टर के एनालॉग नमूना घड़ी के प्रत्येक गिरने या बढ़ते किनारे पर एनालॉग सिग्नल का नमूना लेते हैं। प्रत्येक चक्र में, एडीसी को एनालॉग सिग्नल मिलता है, इसे मापता है, और इसे डिजिटल मूल्य में परिवर्तित करता है। ADC आउटपुट डेटा को डिजिटल मानों की एक श्रृंखला में परिवर्तित करता है, जो निश्चित परिशुद्धता के साथ सिग्नल को अनुमानित करता है।

एडीसी में, दो कारक मूल एनालॉग सिग्नल को कैप्चर करने वाले डिजिटल मूल्य की सटीकता निर्धारित करते हैं। ये परिमाणीकरण स्तर या बिट दर और नमूना दर हैं। नीचे दिए गए चित्र में दर्शाया गया है कि डिजिटल रूपांतरण का एनालॉग कैसे होता है। बिट दर डिजीटल आउटपुट के संकल्प को तय करता है और आप नीचे दिए गए आंकड़े में देख सकते हैं कि एनालॉग सिग्नल को परिवर्तित करने के लिए 3-बिट एडीसी का उपयोग किया जाता है।

डिजिटल रूपांतरण प्रक्रिया के अनुरूप

डिजिटल रूपांतरण प्रक्रिया के अनुरूप

मान लें कि एक-वोल्ट संकेत को 3-बिट एडीसी का उपयोग करके डिजिटल से परिवर्तित किया जाना है जैसा कि नीचे दिखाया गया है। इसलिए, 1V आउटपुट के उत्पादन के लिए कुल 2 ^ 3 = 8 डिवीजन उपलब्ध हैं। इस परिणाम को १ / results = ०.१२५ वी को प्रत्येक मंडल के लिए ०,००० के लिए ०.१२०० के लिए ०.१२०० के रूप में दर्शाया गया न्यूनतम परिवर्तन या परिमाणीकरण स्तर कहा जाता है और इसी तरह १ वी के लिए १११। यदि हम 6, 8, 12, 14, 16 आदि जैसी बिट दरों में वृद्धि करते हैं, तो हमें सिग्नल की एक बेहतर सटीकता प्राप्त होगी। इस प्रकार, बिट दर या परिमाणीकरण एनालॉग सिग्नल मूल्य में सबसे छोटा आउटपुट परिवर्तन देता है जो डिजिटल प्रतिनिधित्व में परिवर्तन से उत्पन्न होता है।

मान लीजिए कि यदि संकेत 0-5V के बारे में है और हमने 8-बिट एडीसी का उपयोग किया है तो 5V का बाइनरी आउटपुट 256 है। और 3V के लिए यह 133 है जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

एडीसी फॉर्मूला

आउटपुट साइड पर इनपुट सिग्नल को गलत तरीके से प्रस्तुत करने का एक पूर्ण मौका है यदि इसे वांछित से भिन्न आवृत्ति पर नमूना लिया जाता है। इसलिए, एडीसी का एक और महत्वपूर्ण विचार नमूना दर है। Nyquist प्रमेय में कहा गया है कि अधिग्रहीत सिग्नल पुनर्निर्माण विरूपण का परिचय देता है जब तक कि इसे न्यूनतम (न्यूनतम) सिग्नल के सबसे बड़े आवृत्ति सामग्री के दो बार नमूना नहीं किया जाता है जैसा कि आप आरेख में देख सकते हैं। लेकिन यह दर व्यवहार में सिग्नल की अधिकतम आवृत्ति से 5-10 गुना अधिक है।

डिजिटल कनवर्टर के एनालॉग की नमूना दर

डिजिटल कनवर्टर के एनालॉग की नमूना दर

कारकों

एडीसी के प्रदर्शन का मूल्यांकन विभिन्न कारकों के आधार पर इसके प्रदर्शन के माध्यम से किया जा सकता है। उस से, निम्नलिखित दो मुख्य कारकों को नीचे समझाया गया है।

SNR (सिग्नल-टू-शोर अनुपात)

एसएनआर किसी विशेष नमूने में शोर के बिना बिट की औसत संख्या को दर्शाता है।

बैंडविड्थ

एडीसी की बैंडविड्थ को नमूना दर का आकलन करके निर्धारित किया जा सकता है। असतत मूल्यों का उत्पादन करने के लिए एनालॉग स्रोत को प्रति सेकंड नमूना लिया जा सकता है।

एनालॉग से डिजिटल कन्वर्टर्स के प्रकार

एडीसी विभिन्न प्रकारों और कुछ प्रकार के एनालॉग से डिजिटल में उपलब्ध है कन्वर्टर्स शामिल:

  • दोहरी ढलान ए / डी कनवर्टर
  • फ्लैश ए / डी कनवर्टर
  • क्रमिक सन्निकटन ए / डी कनवर्टर
  • अर्ध-फ्लैश एडीसी
  • सिग्मा-डेल्टा एडीसी
  • पाइपलाइज्ड एडीसी

दोहरी ढलान ए / डी कनवर्टर

इस प्रकार के एडीसी कन्वर्टर में, तुलनात्मक संधारित्र, संधारित्र और ऑपरेशनल एंप्लीफायर मेल। Vref के सेट मान से, यह इंटीग्रेटर शून्य से मान Vref तक अपने आउटपुट पर एक sawtooth तरंग उत्पन्न करता है। जब इंटीग्रेटर वेवफॉर्म की शुरुआत होती है, तो काउंटर 0 से 2 ^ n-1 तक की गिनती शुरू करता है, जहां n ADC के बिट्स की संख्या है।

डिजिटल कनवर्टर के लिए दोहरी ढलान एनालॉग

डिजिटल कनवर्टर के लिए दोहरी ढलान एनालॉग

जब इनपुट वोल्टेज विन तरंग के वोल्टेज के बराबर होता है, तो नियंत्रण सर्किट काउंटर मूल्य को पकड़ता है जो संबंधित अनुरूप इनपुट मूल्य का डिजिटल मूल्य होता है। यह दोहरी ढलान एडीसी अपेक्षाकृत मध्यम लागत और धीमी गति वाला उपकरण है।

फ्लैश ए / डी कनवर्टर

इस एडीसी कनवर्टर आईसी को समानांतर एडीसी भी कहा जाता है, जो इसकी गति के संदर्भ में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले कुशल एडीसी है। डिजिटल कनवर्टर सर्किट के इस फ्लैश एनालॉग में तुलनाकर्ताओं की एक श्रृंखला होती है, जहां हर एक एक अद्वितीय संदर्भ वोल्टेज के साथ इनपुट सिग्नल की तुलना करता है। प्रत्येक तुलनित्र में, आउटपुट एक उच्च स्थिति होगी जब एनालॉग इनपुट वोल्टेज संदर्भ वोल्टेज से अधिक होता है। यह आउटपुट आगे दिया गया है प्राथमिकता एनकोडर अन्य सक्रिय आदानों की अनदेखी करके उच्च-क्रम इनपुट गतिविधि के आधार पर बाइनरी कोड उत्पन्न करने के लिए। यह फ्लैश प्रकार उच्च लागत और उच्च गति वाला उपकरण है।

फ्लैश ए / डी कनवर्टर

फ्लैश ए / डी कनवर्टर

क्रमिक स्वीकृति ए / डी कनवर्टर

एसएआर एडीसी एक सबसे आधुनिक एडीसी आईसी और दोहरी ढलान और फ्लैश एडीसी की तुलना में बहुत तेज है क्योंकि यह एक डिजिटल लॉजिक का उपयोग करता है जो एनालॉग इनपुट वोल्टेज को निकटतम मूल्य में परिवर्तित करता है। इस सर्किट में एक तुलनित्र, आउटपुट लैच, क्रमिक सन्निकटन रजिस्टर (SAR) और D / A कनवर्टर शामिल हैं।

क्रमिक स्वीकृति ए / डी कनवर्टर

क्रमिक स्वीकृति ए / डी कनवर्टर

शुरुआत में, SAR को रीसेट किया जाता है और जैसे ही LOW to HIGH ट्रांस्फ़ॉर्म पेश किया जाता है, SAR का MSB सेट हो जाता है। फिर यह आउटपुट डी / ए कनवर्टर को दिया जाता है जो एमएसबी के अनुरूप समकक्ष का उत्पादन करता है, आगे इसकी तुलना एनालॉग इनपुट विन के साथ की जाती है। यदि तुलनित्र उत्पादन कम है, तो एसएआर द्वारा एमएसबी को मंजूरी दे दी जाएगी, अन्यथा, एमएसबी को अगले स्थान पर सेट किया जाएगा। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि सभी बिट्स की कोशिश नहीं की जाती है और Q0 के बाद, SAR मान्य डेटा को समांतर आउटपुट लाइन बनाता है।

अर्ध-फ्लैश एडीसी

इस प्रकार के एनालॉग से डिजिटल रूपांतर मुख्य रूप से दो अलग-अलग फ्लैश कन्वर्टर्स के माध्यम से उनके सीमा आकार का काम करते हैं, जहां प्रत्येक कनवर्टर रिज़ॉल्यूशन अर्ध-फ्लश डिवाइस के लिए बिट्स का आधा होता है। एकल फ्लैश कनवर्टर की क्षमता है, यह MSBs (सबसे महत्वपूर्ण बिट्स) को संभालता है जबकि अन्य LSB (कम से कम महत्वपूर्ण बिट्स) को संभालता है।

सिग्मा-डेल्टा एडीसी

सिग्मा डेल्टा एडीसी (ΣΔ) काफी हालिया डिज़ाइन है। ये अन्य प्रकार के डिजाइनों की तुलना में बेहद धीमी हैं, हालांकि वे सभी प्रकार के एडीसी के लिए अधिकतम रिज़ॉल्यूशन प्रदान करते हैं। इस प्रकार, वे उच्च-निष्ठा आधारित ऑडियो अनुप्रयोगों के साथ बेहद संगत हैं, हालांकि, उच्च बीडब्ल्यू (बैंडविड्थ) की आवश्यकता होने पर वे आमतौर पर उपयोग करने योग्य नहीं होते हैं।

पाइपलाइज्ड एडीसी

पिपेलिंडेड एडीसी को उप-मात्राओं के रूप में भी जाना जाता है जो कि अधिक परिष्कृत होते हुए भी क्रमिक सन्निकटन की अवधारणा से संबंधित हैं। जबकि क्रमिक सन्निकटन अगले MSB पर जाकर हर चरण में बढ़ते हैं, यह ADC निम्नलिखित प्रक्रिया का उपयोग करता है।

  • इसका उपयोग मोटे रूपांतरण के लिए किया जाता है। उसके बाद, यह इनपुट सिग्नल की ओर उस परिवर्तन का मूल्यांकन करता है।
  • यह कनवर्टर बिट्स की एक सीमा के साथ अस्थायी रूपांतरण की अनुमति देकर बेहतर रूपांतरण के रूप में कार्य करता है।
  • आमतौर पर, पाइपलाइन्ड डिजाइन एसएआर के बीच एक केंद्र भूमि के साथ-साथ डिजिटल कन्वर्टर्स को इसके आकार, गति और उच्च रिज़ॉल्यूशन को संतुलित करके फ्लैश की पेशकश करते हैं।

डिजिटल कनवर्टर उदाहरण के अनुरूप

डिजिटल कनवर्टर के एनालॉग के उदाहरण नीचे चर्चा की गई है।

ADC0808

ADC0808 एक कनवर्टर है जिसमें 8 एनालॉग इनपुट और 8 डिजिटल आउटपुट हैं। ADC0808 हमें केवल एक चिप का उपयोग करके 8 अलग-अलग ट्रांसड्यूसर की निगरानी करने की अनुमति देता है। यह बाहरी शून्य और पूर्ण पैमाने पर समायोजन की आवश्यकता को समाप्त करता है।

ADC0808 आईसी

ADC0808 आईसी

ADC0808 एक अखंड CMOS उपकरण है, जो उच्च गति, उच्च सटीकता, न्यूनतम तापमान निर्भरता, उत्कृष्ट दीर्घकालिक सटीकता और पुनरावृत्ति प्रदान करता है और न्यूनतम बिजली की खपत करता है। ये सुविधाएँ इस उपकरण को प्रक्रिया और मशीन नियंत्रण से लेकर उपभोक्ता और ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए आदर्श रूप से अनुकूल बनाती हैं। ADC0808 का पिन आरेख नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है:

विशेषताएं

ADC0808 की मुख्य विशेषताओं में निम्नलिखित शामिल हैं।

  • सभी माइक्रोप्रोसेसरों के लिए आसान इंटरफ़ेस
  • कोई शून्य या पूर्ण पैमाने पर समायोजन की आवश्यकता नहीं है
  • एड्रेस लॉजिक वाला 8-चैनल मल्टीप्लेक्स
  • एकल 5V बिजली की आपूर्ति के साथ 0V से 5V इनपुट रेंज
  • आउटपुट टीटीएल वोल्टेज स्तर के विनिर्देशों को पूरा करते हैं
  • 28-पिन के साथ कैरियर चिप पैकेज

विशेष विवरण

ADC0808 के विनिर्देशों में निम्नलिखित शामिल हैं।

  • संकल्प: 8 बिट्स
  • कुल अनधिकृत त्रुटि: Error ad LSB और B 1 LSB
  • एकल आपूर्ति: 5 वीडीसी
  • लो पावर: 15 mW
  • रूपांतरण का समय: 100 μs

आम तौर पर, ADC0808 इनपुट जिसे डिजिटल रूप में परिवर्तित किया जाना है, को तीन पता लाइनों ए, बी, सी का उपयोग करके चुना जा सकता है जो पिन 23, 24 और 25 हैं। चरण आकार को सेट संदर्भ मान पर निर्भर किया जाता है। चरण आकार ADC के आउटपुट में इकाई परिवर्तन का कारण एनालॉग इनपुट में परिवर्तन है। ADC0804 को ADC0804 के विपरीत संचालित करने के लिए एक बाहरी घड़ी की आवश्यकता होती है, जिसमें एक आंतरिक घड़ी होती है।

एनालॉग इनपुट के तात्कालिक मूल्य के अनुरूप निरंतर 8-बिट डिजिटल आउटपुट। इनपुट वोल्टेज का सबसे चरम स्तर आनुपातिक रूप से + 5 वी तक कम होना चाहिए।

ADC 0808 IC को आमतौर पर 550 kHz के क्लॉक सिग्नल की आवश्यकता होती है, ADC0808 का उपयोग माइक्रोकंट्रोलर के लिए आवश्यक डेटा को डिजिटल रूप में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।

ADC0808 का आवेदन

ADC0808 को कई आवेदन मिले हैं यहां हमने ADC पर कुछ आवेदन दिए हैं:

नीचे के सर्किट से घड़ी, शुरुआत और EOC पिन एक माइक्रोकंट्रोलर से जुड़े होते हैं। आमतौर पर, हमारे पास 8 इनपुट हैं हम ऑपरेशन के लिए केवल 4 इनपुट का उपयोग कर रहे हैं।

ADC0808 सर्किट

ADC0808 सर्किट

  • LM35 तापमान सेंसर उपयोग कर रहा है जो एनालॉग के पहले 4 इनपुट से डिजिटल कनवर्टर आईसी से जुड़ा है। सेंसर को 3 पिन्स यानि VCC, GND, और आउटपुट पिन मिले हैं जब सेंसर आउटपुट में वोल्टेज को बढ़ाता है।
  • पता लाइनें A, B, C कमांड के लिए माइक्रोकंट्रोलर से जुड़ी हैं। इसमें, अवरोध निम्न से उच्च ऑपरेशन तक होता है।
  • जब स्टार्ट पिन को ऊंचा रखा जाता है तो कोई रूपांतरण शुरू नहीं होता है, लेकिन जब स्टार्ट पिन कम होता है तो रूपांतरण 8 घड़ी की अवधि के भीतर शुरू हो जाएगा।
  • इस बिंदु पर जब रूपांतरण पूरा हो जाता है तो ईओसी पिन कम हो जाता है ताकि रूपांतरण की समाप्ति और डेटा को उठाया जा सके।
  • आउटपुट सक्षम करता है (OE) तब उच्च उठाया जाता है। यह TRI-STATE आउटपुट को सक्षम करता है, जिससे डेटा को पढ़ा जा सकता है।

ADC0804

हम पहले से ही जानते हैं कि एनालॉग-टू-डिजिटल (एडीसी) कन्वर्टर्स सूचना के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले उपकरण हैं जो एनालॉग सिग्नल को डिजिटल नंबर में अनुवाद करने के लिए सुरक्षित करते हैं ताकि माइक्रोकंट्रोलर उन्हें आसानी से पढ़ सकें। ADC0801, ADC0802, ADC0803, ADC0804 और ADC080 जैसे कई ADC कन्वर्टर्स हैं। इस लेख में, हम ADC0804 कनवर्टर पर चर्चा करने जा रहे हैं।

ADC0804

ADC0804

ADC0804 डिजिटल कनवर्टर के लिए एक बहुत ही सामान्य रूप से उपयोग किया जाने वाला 8-बिट एनालॉग है। यह 0V से 5V एनालॉग इनपुट वोल्टेज के साथ काम करता है। इसमें सिंगल एनालॉग इनपुट और 8-डिजिटल आउटपुट है। ADC0804 रूपांतरण समय में ADC को पहचानने में रूपांतरण समय एक अन्य प्रमुख कारक है, CLK R और CLK IN पिन पर लागू क्लॉकिंग संकेतों के आधार पर भिन्न होता है, लेकिन यह 110 μs से अधिक तेज़ नहीं हो सकता है।

ADC804 का पिन विवरण

पिन १ : यह एक चिप सेलेक्ट पिन है और सक्रिय ADC को सक्रिय करता है

पिन 2: यह एक इनपुट पिन है जो निम्न पल्स में उच्च होता है जो आंतरिक रजिस्टरों से डेटा को रूपांतरण के बाद आउटपुट पिंस में लाता है

पिन 3: यह एक इनपुट पिन है जो उच्च पल्स को रूपांतरण शुरू करने के लिए दिया जाता है

पिन 4: यह बाहरी घड़ी देने के लिए एक क्लॉक इनपुट पिन है

पिन 5: यह एक आउटपुट पिन है, रूपांतरण पूरा होने पर कम हो जाता है

पिन 6: एनालॉग नॉन-इनवर्टिंग इनपुट

पिन 7: एनालॉग इनवर्टिंग इनपुट, यह सामान्य रूप से ग्राउंड है

पिन 8: ग्राउंड (0V)

पिन 9: यह एक इनपुट पिन है, एनालॉग इनपुट के लिए संदर्भ वोल्टेज सेट करता है

पिन 10: ग्राउंड (0V)

पिन 11 - पिन 18: यह 8-बिट डिजिटल आउटपुट पिन है

पिन 19: जब आंतरिक घड़ी स्रोत का उपयोग किया जाता है तो घड़ी में पिन के साथ प्रयोग किया जाता है

पिन 20: आपूर्ति वोल्टेज 5 वी

ADC0804 की विशेषताएं

ADC0804 की मुख्य विशेषताओं में निम्नलिखित शामिल हैं।

  • एकल 5V आपूर्ति के साथ 0V से 5V एनालॉग इनपुट वोल्टेज रेंज
  • माइक्रोकंट्रोलर्स के साथ संगत, एक्सेस समय 135 एनएस है
  • सभी माइक्रोप्रोसेसरों के लिए आसान इंटरफ़ेस
  • तर्क इनपुट और आउटपुट दोनों एमओएस और टीटीएल वोल्टेज स्तर विनिर्देशों को पूरा करते हैं
  • 2.5V (LM336) वोल्टेज संदर्भ के साथ काम करता है
  • चिप घड़ी जनरेटर पर
  • कोई शून्य समायोजन आवश्यक नहीं है
  • 0.3 [प्राइम] मानक चौड़ाई 20-पिन डीआईपी पैकेज
  • अनुपातिक रूप से या 5 VDC, 2.5 VDC, या एनालॉग स्पैन समायोजित वोल्टेज संदर्भ के साथ काम करता है
  • विभेदक एनालॉग वोल्टेज इनपुट

यह 5V बिजली की आपूर्ति के साथ 8-बिट कनवर्टर है। यह इनपुट के रूप में केवल एक एनालॉग सिग्नल ले सकता है। डिजिटल आउटपुट 0-255 से भिन्न होता है। ADC को संचालित करने के लिए एक घड़ी की आवश्यकता होती है। एनालॉग को डिजिटल मूल्य में बदलने के लिए लिया गया समय घड़ी स्रोत पर निर्भर करता है। सीएलके आईएन को एक बाहरी घड़ी दी जा सकती है। पिन 2 इनपुट पिन है - उच्च से निम्न पल्स रूपांतरण के बाद आंतरिक रजिस्टर से आउटपुट पिंस में डेटा लाता है। पिन 3 एक लिखें - बाहरी घड़ी को कम से उच्च पल्स दिया जाता है।

आवेदन

सरल सर्किट से, ADC का पिन 1 GND से जुड़ा होता है, जहां pin4 एक संधारित्र पिन 2, 3 के माध्यम से GND से जुड़ा होता है, और ADC के 5, 13, 14 और माइक्रोकंट्रोलर के 15 पिन से जुड़े होते हैं। पिन 8 और 10 को छोटा किया गया है और GND से जुड़ा है, एडीसी के 19 पिन रोकनेवाला 10k के माध्यम से 4 पिन है। ADC के पिन 11 से 18 माइक्रोकंट्रोलर के 1 से 8 पिन से जुड़े होते हैं जो पोर्ट 1 से संबंधित है।

ADC0804 सर्किट

ADC0804 सर्किट

जब तर्क उच्च को CS और RD पर लागू किया जाता है, तो इनपुट को 8-बिट शिफ्ट रजिस्टर के माध्यम से देखा जाता है, विशिष्ट अवशोषण दर (SAR) खोज को पूरा करते हुए, अगली घड़ी पल्स पर डिजिटल शब्द को त्रि-राज्य आउटपुट में स्थानांतरित किया जाता है। रूपांतरण का आउटपुट INTR आउटपुट प्रदान करने के लिए उलटा होता है जो रूपांतरण के दौरान उच्च और रूपांतरण पूरा होने पर कम होता है। जब सीएस और आरडी दोनों पर कम होता है, तो DB7 आउटपुट के माध्यम से DB0 पर एक आउटपुट लागू किया जाता है और इंटरप्ट रीसेट हो जाता है। जब या तो CS या RD इनपुट उच्च अवस्था में लौटते हैं, DB7 आउटपुट के माध्यम से DB0 को निष्क्रिय कर दिया जाता है (उच्च-आवेग की स्थिति में वापस)। इस प्रकार तर्क पर निर्भर करता है कि वोल्टेज 0 से 5V तक है जो 8-बिट रिज़ॉल्यूशन के डिजिटल मूल्य में बदल जाता है, जिसे माइक्रोकंट्रोलर पोर्ट 1 के इनपुट के रूप में खिलाया जाता है।

ADC0804 घटक प्रयुक्त परियोजनाएँ
ADC0808 घटक प्रयुक्त परियोजनाएँ

एडीसी परीक्षण

डिजिटल कनवर्टर के अनुरूप के परीक्षण के लिए मुख्य रूप से एक एनालॉग इनपुट स्रोत के साथ-साथ नियंत्रण संकेतों को प्रसारित करने के साथ-साथ डिजिटल डेटा ओ / पी को कैप्चर करने के लिए हार्डवेयर की आवश्यकता होती है। कुछ प्रकार के एडीसी को एक सटीक संदर्भ सिग्नल स्रोत की आवश्यकता होती है। निम्नलिखित प्रमुख मापदंडों का उपयोग करके एडीसी का परीक्षण किया जा सकता है

  • डीसी ऑफ़सेट त्रुटि
  • शक्ति का अपव्यय
  • डीसी ने त्रुटि दी
  • स्प्यूरियस फ्री डायनेमिक रेंज
  • SNR (शोर अनुपात का संकेत)
  • आईएनएल या इंटीग्रल नॉनलाइनरिटी
  • DNL या डिफरेंशियल नॉनलाइनरिटी
  • टीएचडी या कुल हार्मोनिक विरूपण

एडीसी या एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स का परीक्षण मुख्य रूप से कई कारणों से किया जाता है। कारण के अलावा, IEEE इंस्ट्रूमेंटेशन एंड मेजरमेंट, वेवफॉर्म जनरेशन एंड एनालिसिस कमेटी के सोसायटी को ADC फॉर टर्मिनोलॉजी के साथ-साथ टेस्ट मेथड्स के लिए IEEE स्टैंडर्ड विकसित किया गया था। विभिन्न सामान्य परीक्षण सेटअप हैं जिनमें साइन वेव, आर्बिटवर्ट वेवफॉर्म, स्टेप वेवफॉर्म और फीडबैक लूप शामिल हैं। डिजिटल कन्वर्टर्स के स्थिर प्रदर्शन के अनुरूप को निर्धारित करने के लिए, फिर विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जाता है जैसे कि सर्वो आधारित, रैंप आधारित, एसी हिस्टोग्राम तकनीक, त्रिकोण हिस्टोग्राम तकनीक और भौतिक तकनीक। गतिशील परीक्षण के लिए उपयोग की जाने वाली एक तकनीक साइन लहर परीक्षण है।

एनालॉग से डिजिटल कनवर्टर के अनुप्रयोग

ADC के अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं।

  • वर्तमान में, डिजिटल उपकरणों का उपयोग बढ़ रहा है। ये डिवाइस डिजिटल सिग्नल पर आधारित काम करते हैं। एनालॉग से डिजिटल कनवर्टर सिग्नल को डिजिटल से एनालॉग में बदलने के लिए इस तरह के उपकरणों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। डिजिटल कन्वर्टर्स के एनालॉग के अनुप्रयोग असीम हैं जिनकी चर्चा नीचे की गई है।
  • एसी (एयर कंडीशनर) में कमरे के भीतर तापमान बनाए रखने के लिए तापमान सेंसर शामिल हैं। तो तापमान का यह रूपांतरण एडीसी की मदद से एनालॉग से डिजिटल तक किया जा सकता है।
  • इसका उपयोग डिजिटल आस्टसीलस्कप में सिग्नल को एनालॉग से डिजिटल में प्रदर्शित करने के लिए भी किया जाता है।
  • ADC का उपयोग मोबाइल फोन में एनालॉग वॉइस सिग्नल को डिजिटल में बदलने के लिए किया जाता है क्योंकि मोबाइल फोन डिजिटल वॉइस सिग्नल का उपयोग करते हैं लेकिन वास्तव में, वॉइस सिग्नल एनालॉग के रूप में होता है। तो ADC का उपयोग सेल फोन के ट्रांसमीटर की ओर सिग्नल भेजने से पहले सिग्नल को परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।
  • एडीसी का उपयोग एमआरआई और एक्स-रे जैसे चिकित्सा उपकरणों में किया जाता है ताकि परिवर्तन से पहले छवियों को एनालॉग से डिजिटल में परिवर्तित किया जा सके।
  • मोबाइल में कैमरा मुख्य रूप से चित्रों के साथ-साथ वीडियो को भी कैप्चर करने के लिए उपयोग किया जाता है। ये डिजिटल डिवाइस में संग्रहीत होते हैं, इसलिए इन्हें ADC का उपयोग करके डिजिटल रूप में परिवर्तित किया जाता है।
  • कैसेट संगीत भी सीडीएस और अंगूठे ड्राइव ADC की तरह एक डिजिटल में बदला जा सकता है।
  • वर्तमान में ADC का उपयोग प्रत्येक डिवाइस में किया जाता है क्योंकि बाजार में उपलब्ध लगभग सभी डिवाइस डिजिटल संस्करण में हैं। तो ये डिवाइस ADC का उपयोग करते हैं।

इस प्रकार, यह के बारे में है डिजिटल कनवर्टर के एनालॉग का अवलोकन या एडीसी कनवर्टर और इसके प्रकार। आसान समझ के लिए, इस लेख में केवल कुछ एडीसी कन्वर्टर्स पर चर्चा की गई है। हमें उम्मीद है कि यह सुसज्जित सामग्री पाठकों के लिए अधिक जानकारीपूर्ण है। इस विषय पर कोई और प्रश्न, संदेह और तकनीकी मदद आप नीचे टिप्पणी कर सकते हैं।

फ़ोटो क्रेडिट: