Преобразователи данных
Все величины в реальном мире аналоговые по своей природе. Мы можем представить эти величины электрически как аналоговые сигналы. Ananalog signal - изменяющийся во времени сигнал, который имеет любое количество значений (вариаций) для данного временного интервала.
В отличие от этого, digital signal внезапно меняется от одного уровня к другому и будет иметь только конечное число значений (вариаций) для данного временного интервала.
В этой главе обсуждаются типы преобразователей данных и их характеристики.
Типы преобразователей данных
Электронные схемы, которые могут работать с аналоговыми сигналами, называются аналоговыми схемами. Точно так же электронные схемы, которые могут работать с цифровыми сигналами, называются цифровыми схемами. Конвертер данных - это электронная схема, которая преобразует данные одной формы в другую.
Есть два types of data converters -
- Аналого-цифровой преобразователь
- Цифро-аналоговый преобразователь
Если мы хотим подключить выход аналоговой схемы как вход цифровой схемы, мы должны разместить между ними схему сопряжения. Эта интерфейсная схема, которая преобразует аналоговый сигнал в цифровой сигнал, называетсяAnalog to Digital Converter.
Точно так же, если мы хотим подключить выход цифровой схемы как вход аналоговой схемы, мы должны разместить между ними схему сопряжения. Эта схема интерфейса, которая преобразует цифровой сигнал в аналоговый сигнал, называетсяDigital to Analog Converter.
Обратите внимание, что для работы некоторых аналого-цифровых преобразователей может потребоваться цифро-аналоговый преобразователь в качестве внутреннего блока.
Характеристики
Ниже приведены specifications которые связаны с преобразованием данных -
- Resolution
- Время конверсии
разрешение
Разрешение - это minimum amount of changeнеобходимо в аналоговом входном напряжении, чтобы оно было представлено в двоичном (цифровом) выходе. Это зависит от количества битов, используемых на цифровом выходе.
Mathematically, разрешение можно представить как
$$ Разрешение = \ frac {1} {2 ^ {N}} $$
где «N» - количество битов, присутствующих на цифровом выходе.
Из приведенной выше формулы мы можем заметить, что существует inverse relationshipмежду разрешением и количеством бит. Следовательно, разрешение уменьшается с увеличением количества битов и наоборот.
Resolution также может быть определено как отношение максимального аналогового входного напряжения, которое может быть представлено в двоичном формате, и эквивалентного двоичного числа.
Mathematically, разрешение можно представить как
$$ Разрешение = \ frac {V_ {FS}} {2 ^ {N} -1} $$
где,
$ V_ {FS} $ - полное входное напряжение или максимальное аналоговое входное напряжение,
«N» - это количество битов, присутствующих на цифровом выходе.
Время конверсии
Время, необходимое преобразователю данных для преобразования данных (информации) одной формы в эквивалентные данные в другой форме, называется conversion time. Поскольку у нас есть два типа преобразователей данных, существует два типа времени преобразования:
- Время аналого-цифрового преобразования
- Время цифроаналогового преобразования
Время, необходимое аналого-цифровому преобразователю (АЦП) для преобразования входного аналогового напряжения в его эквивалентный двоичный (цифровой) выход, называется Analog to Digital conversion time. Это зависит от количества битов, используемых на цифровом выходе.
Время, необходимое ЦАП для преобразования двоичного (цифрового) входа в его эквивалентное аналоговое выходное напряжение, называется Digital to Analog conversion time. Это зависит от количества битов, присутствующих на двоичном (цифровом) входе.