Verzija na datum 15 juli 2012 u 23:16 uredi Kolega2357 (razgovor \| doprinos) 20.730.146 izmena mNema sažetka izmjene ← Starija izmjena		Verzija na datum 16 juli 2012 u 00:35 uredi poništi Xqbot (razgovor \| doprinos) 112.428 izmena m r2.7.3) (robot Dodaje: sr:Analogno digitalni konvertor Mijenja: fa:مبدل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال; kozmetičke promjene Novija izmjena →
Red 10: Principijelna šema ADC sa dvojnom integracijom prikazana je na slici: ADC sa slike konvertuje samo negativne ulazne napone. Mjereni jednosmjerni napon dovodi se na ulazni oslabljivač (otpornički djelitelj napona) ili pojačavač, gdje se u zavisnosti od vrijednosti pojačava ili slabi, tako da se dobije vrijednost napona Vul unutar normiranog područja. Početak konverzije se zadaje signalom START koji resetuje brojač, a preko kontrolne logike (KL) otvara prekidač P2 i prebacuje prekidač P1 u položaj 1 (na ulazu integratora je napon –Vul). Sada napon na izlazu iz integratora Vin linearno raste u skladu sa: :<math>V_{in1}=\frac{1}{RC}\int_{t_0}^{t_1}V_{ul}\cdot dt</math> Red 16: :<math>V_m=\frac{V_{ul} }{RC}T_1</math> čime je završen prvi takt integraljenja. Nagib linearno rastućeg napona Vin1 i njegova maksimalna vrijednost Vm direktno su proporcionalni mjerenom naponu. Impuls CO=1 preko KL prebacuje prekidač P1 u položaj 2, odnosno priključuje pozitivan referentni napon Vref. Tada izlazni napon integratora počinje linearno da opada, a brojač počinje da broji od nule unutar novog vremenskog intervala T2=t2-t1. Linearno opadajući napon Vin2 određen je novom jednakošću: :<math>V_{in2}=-\frac{1}{RC}\int_{t_1}^{t_2} V_{ref}\cdot dt</math> Red 33: [[Datoteka:sem3.jpg\|350px\|desno]] Na dijagramu je prikazana promjena napona Vin za dvije različite vrijednosti ulaznog napona, Vul2>Vul1. Sa dijagrama se vidi da će za veću apsolutnu vrijednost ulaznog napona, Vin dostići veću vrijednost za isto vrijeme T1, tako da će biti potrebno duže vrijeme da napon integratora padne na nulu, kada je priključen referentni napon Vref. Ovim ADC postiže se vrlo visoka tačnost i velika rezolucija, a zbog jednostavne konstrukcije, cijena mu je niža od ostalih konvertora. Nedostatak je dugo vrijeme konverzije. Maksimalna apsolutna vrijednost ulaznog napona mora biti manja od referentnog napona, kako ne bi došlo do prekoračenja brojač (tada bi vrijeme T2 bilo duže od T1). Red 39: Kao i svako električno kolo tako i ADC ima greške u radu. One se javljaju u procesu konverzije iz jednog domena u drugi, a kao posljedica raznih faktora. Glavni uzroci koji prouzrokuju greške su neidealnost karakteristika pojačavača, starenje elemenata, temperatura okoline, tolerancija, nesimetričnost, uticaj ofseta napona i struje i mnoge druge. U zavisnosti od uzroka postoje razne vrste grešaka, od kojih su najznačajnije: greška kvantizacije, diferencijalna nelinearnost, integralna nelinearnost, ofset greška i greška pojačanja. == Ulazno analogno kolo == U ulazno analogno kolo digitalnog voltmetra, koji se nalazi od ulaznih priključaka do ADC, spadaju ulazni oslabljivač i pojačavači, podsklopovi za linearizaciju, ukoliko su potrebni i ispravljači naizmjeničnog napona u jednosmjerni i drugi. Mjereni napon se priključuje preko ulaznog oslabljivača, koji je najčešće otpornički djelitelj napona.sa pogodno izabranim otpornicima. Preklopnik, kojim se bira opseg mjerenog napona, jednovremeno priključuje i odgovarajuću LED diodu, koja osvjetljava decimalnu tačku. Obično se nalazi i jedan redno vezan otpornik i dvije diode, koje služe da zaštite ulazni pojačavačod prenapona u slučaju pogrešnog izbora opsega. Ulazni pojačavač može biti invertujući , neinvertujući, jedinični, a za vrlo male napone reda mV diferencijalni ili instrumentacioni pojačavač. === Invertujući pojačavač === Invertujući pojačavač je prikazan na slici: Red 49: Znak “–“ indicira da se na izlazu pojačavača dobija napon suprotnog polariteta, odnosno invertovan napon. === Neinvertujući pojačavač === Na slici je prikazan neinvertujući pojačavač: Izlazni napon pojačavača je Red 59: Ovdje su ulazni i izlazni naponi jednaki. Upotrebljava se u kolima kao razdvojni stepen, te predstavlja idealno rješenje kada je potrebno povezati sklop koji ima veoma veliku izlaznu impedansu sa sklopom koji ima malu ulaznu impedansu. Kao takav on sprečava uticaj opterećenja na sam izvor signala. === Instrumentacioni pojačavač === Kod pojačanja jednosmjernog napona, direktno spregnuti pojačavači kod kojih se više stepeni pojačanja neposredno vezuju jedan za drugim, predstavljaju idealno rješenje, posebno sa stanovišta donje granične frekvencije. Međutim, pojava drifta u ulaznom stepenu koji se pojačava kroz svaki naredni pojačavački stepen, dovodi do njegovih nedopustivo velikih vrijednosti na izlazu. Zbog toga se za pojačanje jednosmjernog napona primjenjuju diferencijalni pojačavači sa promjenljivim pojačanjem ili instrumentacioni pojačavači. Diferencijalni pojačavač ima izvanredne osobine kako u pogledu potiskivanja signala srednje vrijednosti, tako i u pogledu ulazne otpornosti i ofseta izlaznog napona. Osim toga, diferencijalno pojačanje se može lako podešavati bez ikakvog uticaja na simetriju. Ovo ga čini nezamjenljivim za pojačanje jednosmjernih ili sporopromjenljivih signala u prisustvu smetnji. Kako diferencijalni pojačavači imaju mali drift, gotovo isključivo se primjenjuju kod pojačanja jednosmjernih napona reda mV (npr termonapon). Na slici je prikazan instrumentacioni pojačavač: Red 74: Pojačanje instrumentacionog pojačavača može se mijenjati promjenom otpornosti nekog od otpornika kola. Za tu svrhu najpogodniji je otpornik R1, jer jedino on nije uparen. == Osnovne komponente ADC sa dvojnom integracijom == Osnovne komponente ADC sa dvojnom integracijom su: integrator, komparator, kontrolna logika, logička kola i brojač. === Integrator === [[Datoteka:sem9.jpg\|300px\|desno]] Integrator sa operacionim pojačavačem je prikazan na slici: Red 91: Vremenski dijagram napona prikazan je na slici: === Komparator === Naponski komparator je elektronsko kolo sa ulaznim diferencijalnim analognim ulazom i binarnim izlazom, a služi za poređenje analognog ulaznog napona Vul sa referentnim naponom Vref. U zavisnosti od polariteta diferencijalnog ulaznog napona Vd, izlaz je na visokom V0H ili na niskom V0L logičkom nivou. Na izlazu idealnog operacionog pojačavača mogu se pojaviti samo vrijednosti napona napajanja operacionog pojačavača ili manje. Referentni napon mora da bude manji od napona napajanja operacionog pojačavača. Kod idealnog komparatora važi: Red 97: [[Datoteka:Naponska prenosna karakteristika idealnog komparatora.jpg\|250px\|desno]] Ako je Vi između V0L i V0H, onda je Vd=0. Ukoliko se primijeni operacioni pojačavač sa jednostrukim napajanjem, odnosno kada je Vref =0 (komparator nultog nivoa), izlazni napon će imati vrijednosti V0H i nulu. Pojačanje idealnog komparatora je: :<math>A_V=\lim_{V_d\to 0}\frac{V_{OH}-V_{OL} }{V_d}</math> Red 112: :<math>A_V=\frac{V_{OH}-V_{OL} }{V_{iH}-V_{iL} }</math> === Kontrolna logika === [[Datoteka:Kontrolna logika ADC sa dvojnom integracijom.jpg\|450px\|desno]] Jedno rješenje kontrolne logike kod ADC sa dvojnom integracijom prikazano je na slici. Sastavljena je od od RS i D flipflopova, monostabilnog multivibratora i logičkih I kola. Impuls START postavlja izlaz prvog i drugog flipflopa na Qs1=Qs2=1 i resetuje brojač, a napon integratora počinje da raste. Brojač počinje da broji od trenutka to kada je zbog pozitivnog napona Vin, K=1. Nakon što je brojač izbrojao maksimalan broj impulsa naredni CLK, u trenutku t1, generiše signal CO i postavlja sve nule na brojaču. Impuls CO resetuje drugi RS flipflop, tako da se prebaci prekidač P1 na Vref i napon integratora počinje da opada. Brojač broji od trenutka t1 do trenutka t2 kada napon Vin opadne na nulu. Tada je K=0, što zaustavlja dalje brojanje i pobuđuje monostabilni multivibrator MMV. U brojaču je ostao zapamćen rezultat konverzije N2. Signalom Qm=EOC iz multivibratora označava se kraj konverzije, a Qˉm=0 resetuje prvi RS flipflop. Ako je \|Vul\|>Vref za vrijeme kada je Qs2=1 pojaviće se impuls CO, koji će postaviti izlaz D flipflopa na QOVF=1, što označava da je došlo do prekoračenja opsega, pa se zadavanjem nove konverzije resetuje D flipflop prekoračenja. Generator takta impulsa je astabilni multivibrator čija je učestanost u opsegu 150-200kHz. == Brojač == [[Datoteka:Blok šema sklopa brojač-indikator.jpg\|550px\|desno]] Izlazni signal binarnog tipa iz ADC se nakon prolaska kroz logičko kolo, koje određuje vremenski interval u kome impulsi prolaze, obrađuje u brojaču mjerenjem broja impulsa u kojem se nalazi mjerena informacija. Jedno rješenje sklopa brojač-indikator prikazano je na slici, gdj se izlazni signal binarnog tipa iz brojača pretvara u dekadni broj, da bi se prikazao na dekadnom indikatoru. Binarni signali iz brojača se veoma brzo mijenjaju, pa je potrebna kratkotrajna memorija, koja za kratko vrijeme pamti binarni broj prije njegovog prenosa u dekoder. Slika prikazuje podsklopove koji odgovaraju samo jednoj dekadi, odnosno samo jednoj cifri na indikatoru. Red 126: Kratkotrajna memorija je D flipflop, sa dva ulaza D i Cl. Kada su svi impulsi prošli kroz dekadne brojače, na ulaze Cl kratkotrajnih memorija dolazi jedan kratak impuls logičkog stanja 1, u toku čijeg trajanja se uzimaju informacije o stanjima brojača i odmah prenose sa ulaza D na izlaze Q, a odatle na ulaz dekodera. U toku trajanja logičke nule na ulazu Cl kratkotrajna memorija zadržava dobijene podatke o stanjima brojača za vrijeme cijelog sljedećeg ciklusa brojanja. Logičko stanje 0 na izlazu NI kola, prenosi se na izlaz Q kratkotrajne memorije, tek onda kada se logičko stanje na ulazu Cl promijeni sa 0 na 1. Dekoderi, koji se nalaze između KM i digitalnog indikatora pretvaraju informaciju iz binarnog brojnog sistema u dekadni brojni sistem. == Literatura == {{refbegin\|2}} {{cite book \|last=Bagarić \|first=I. \|title=„Metrologija električnih veličina“ \|year=1996 \|location=Beograd}} Red 236: [[Operacioni pojačavač]] == Spoljašnje veze == * [http://ikalogic.com/tut_adc.php Counting Type ADC] * [http://www.beis.de/Elektronik/DeltaSigma/DeltaSigma.html An Introduction to Delta Sigma Converters] Red 252: [[de:Analog-Digital-Umsetzer]] [[en:Analog-to-digital converter]] [[et:Analoog-digitaalmuundur]]▼ [[es:Conversión analógica-digital]] ▲[[et:Analoog-digitaalmuundur]] [[eu:Ahotsa digitalizatzeko teknikak]] [[fa:مبدل ~~سیگنالهای~~سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال]] [[fi:A/D-muunnin]]▼ [[fr:Convertisseur analogique-numérique]] [[hu:Analóg-digitális átalakító]]▼ [[ko:아날로그-디지털 변환회로]]▼ [[id:Pengubah analog-ke-digital]] [[it:Convertitore analogico-digitale]] [[ja:アナログ-デジタル変換回路]]▼ [[kk:Аналогті сандық түрлендіргіш]] ▲[[ko:아날로그-디지털 변환회로]] [[lv:Analogciparu pārveidotājs]] [[mhr:АЦВ]]▼ ▲[[hu:Analóg-digitális átalakító]] [[ml:അനലോഗ്-ടു-ഡിജിറ്റൽ കൺവെർട്ടർ]] [[ms:Penukar analog ke digital]] [[nl:Analoog-digitaalomzetter]] ▲[[ja:アナログ-デジタル変換回路]] ▲[[mhr:АЦВ]] [[pl:Przetwornik analogowo-cyfrowy]] [[pt:Conversor analógico-digital]] Linija 274 ⟶ 275: [[simple:Analog-to-digital converter]] [[sk:Analógovo-digitálny prevodník]] [[sr:Analogno digitalni konvertor]] ▲[[fi:A/D-muunnin]] [[sv:A/D-omvandlare]] [[uk:Аналого-цифровий перетворювач]]

Analogno digitalni konvertor – razlika između verzija