カウンタ型ADCの設計

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エレクトロニクスでは、「 アナログからデジタルへの変換 」は、ADC、A / D、またはA to Dで表すことができます。これは、アナログ信号をデジタル信号に変換するために使用されるシステムの一種です。 A / Dは、アナログi / p電流または電圧を電圧または電流の大きさを表すデジタル数値に変更する電子デバイスのようなアクセスできない寸法を与えることもあります。通常、デジタルo / pは、i / pを基準にした2の補数の2進数ですが、他の可能性もあります。多くのADCアーキテクチャがありますが、特定のADCのいくつかは、複雑さと正確に一致するコンポーネントの要件のために、IC(集積回路)として実装されていました。 A デジタル-アナログコンバーター(DAC) デジタル信号をアナログ信号に変換する逆機能を実行します。さまざまな速度、インターフェース、精度で利用可能なさまざまなタイプのADC、つまりフラッシュタイプADC、カウンタータイプADC、シグマデルタADC、および逐次比較ADC。

カウンタ型ADCとは?

カウンタータイプ ADCは次のように定義できます 、これは基本タイプのADCであり、階段近似ADC、またはランプタイプADCとも呼ばれます。カウンタ型ADCの回路図を以下に示します。カウンタタイプADCの回路図は、Nビットカウンタ、デジタル-アナログコンバータ、および オペアンプコンパレータ




カウンタータイプADC

カウンタータイプADC

カウンタ型ADC動作

Nビットカウンタは、デジタル-アナログ回路(DAC)へのi / pとして与えられるnビットデジタルo / pを生成します。 DACからのデジタルi / pに相当するアナログ出力は、オペアンプコンパレータの助けを借りてi / pアナログ電圧と対比されます。この 集積回路 2つの電圧を評価し、生成されたDAC電圧が低い場合、カウンタを上げるためのCLKパルスとしてNビットカウンタに高いパルスを与えます。



カウンタ型ADC動作

カウンタ型ADC動作

同様の手順は、DACの出力がi / pアナログ電圧に等しくなるまで続けられ、その後、低CLKパルスが生成され、カウンタにクリア信号とストレージ抵抗に負荷信号が供給されます。ここにストレージ 抵抗器は 対応するデジタルビットを格納します。これらのデジタル値は、小さな誤差でアナログ入力値と強く一致しています。

サンプリング間隔ごとに、DACの出力はランプウェイを追跡するため、デジタルランプの種類のADCと呼ばれます。また、このランプは各サンプリングモーメントの階段のように見えるため、階段近似の種類のADCとも呼ばれます。

カウンタータイプADC波形

カウンタ型ADC波形

カウンタタイプADC変換時間

ADC変換時間は、入力されたサンプリングされたアナログ価格をデジタル値に変更するプロセスにかかる時間です。ここで、NビットADCの高i / p電圧のほとんどの変換は、最大カウント値を計算するためにカウンタに必要なCLKパルスです。そう


カウンタタイプのADC変換は、次の式で実行できます。つまり、=(2N-1)T

ここで、「T」はCLKパルスの期間です。

N = 3ビットの場合、Tmax = 7Tです。

上記のカウンタ型ADCの変化時間を見ると、カウンタ型ADCのサンプリング位相は以下のようになっていることがわかります。

Ts> =(2N-1)T

カウンタ型ADCの利点

  • カウンタ型ADCは非常に理解しやすく、操作も簡単です。
  • カウンタ型ADCの設計はそれほど複雑ではないため、コストも低くなります

カウンタ型ADCのデメリット

  • カウンターは毎回ゼロから開始する必要があるため、速度は遅くなります。
  • 1つのプロセスが完了する前に次のi / pがサンプリングされると、競合が発生する可能性があります。

したがって、これはすべてカウンタータイプAD、その長所と短所に関するものです。この概念をよりよく理解していただければ幸いです。さらに、このコンセプトに関する疑問や電気プロジェクトの実施については、以下のコメントセクションにコメントして貴重な提案をしてください。ここにあなたへの質問があります、カウンタータイプADCの機能は何ですか?