Programovatelné automaty AD převodníky 12 Elektrotechnika Programovatelné automaty AD převodníky 12 Ing. Jana Horáková www.zlinskedumy.cz

Anotace Vysvětlení principu činnosti AD převodníků, musí být doplněn výkladem. Umožňuje použití pro samostatnou práci. Je možné jej poskytnou nepřítomným žákům. Autor Ing. Jana Horáková (Autor) Jazyk Čeština Očekávaný výstup 26–41-M/01 Elektrotechni­ka Speciální vzdělávací potřeby - žádné - Klíčová slova Komparační, kompenzační, integrační AD převodník Druh učebního materiálu Prezentace Druh interaktivity Kombinované Cílová skupina Žák Stupeň a typ vzdělávání odborné vzdělávání Typická věková skupina 16 - 19 let Vazby na ostatní materiály Je součástí předmětu programovatelné automaty

Druhy AD převodníků Typy: - komparační - kompenzační – sledovací – čítací – aproximační - integrační - sigma-delta převodníky Parametry: rozlišení doba převodu chyba převodu cena

Komparační AD převodník Paralelní AD Kvantifikace: referenční napětí na vstupech komparátorů Vzorkování: okamžik převodu je určen hodinovým impulzem

Komparační AD převodník Nejrychlejší, převod probíhá v jednom časovém okamžiku Vstupní signál je porovnáván s odstupňovaným referenčním napětím Odporová síť vytvoří odstupňované napětí Spolu se vstupním napětím je přiváděno na vstupy komparátorů Dekodér převádí vstupní napětí na binární kód

Komparační AD převodník Počet komparátorů n na k výstupních bitů je: 𝑛=2 𝑘 −1 Takže: pro 4 bitový převodník je potřeba 𝑛=2 4 −1=15 komparátorů pro 8 bitový převodník je potřeba 𝑛=2 8 −1=255 komparátorů

Komparační AD převodník Vlastnosti: - nejrychlejší, - drahé (množství komparátorů), - použitelnost do 8 bitů, - pro vyšší počet bitů se používají AD převodníky s postupnou komparací, - oblast použití – video.

Kompenzační AD převodník Porovnávají vstupní napětí s hodnotou výstupu převedenou DA převodníkem

Kompenzační AD převodník S/H - vzorkovací obvod, odebere vzorek hodnoty vstupního napětí, odpojí se od vstupu a připojí ke komparátoru. Hodnota vstupního napětí je po dobu převodu stálá. Komparátor - porovnává vstupní napětí s napětím z DA převodníku Řídící obvod - řídí start/stop převodu a jednotlivé kroky převodu

Kompenzační AD převodník aproximační registr - postupnou apoximací probíhá převod DA převodník - převádí číslo z aproximačního registru na napětí Most Significant Bit – nejvýznamnější bit Least Significant Bit – nejméně významný bit

Kompenzační AD převodník Postup převodu: Do aproximačního registru je zapsána 1 (MSB) ostatní bity jsou 0, tj. 1000 (1/2 Uref) DA to převede na U a komparátor porovná s Uvst. Pro Uvst>=U, MSB = 1, jinak MSB = 0

Kompenzační AD převodník Postup převodu: Do aproximačního registru je zapsáno 1100 (1/2 Uref + 1/4 Uref) DA to převede na U a komparátor porovná s Uvst. Pro Uvst>=U, druhý bit = 1, jinak druhý bit = 0

Kompenzační AD převodník Postup převodu: Do aproximačního registru je zapsáno 1010 (1/2 Uref + 1/8 Uref) DA to převede na U a komparátor porovná s Uvst. Pro Uvst>=U, třetí bit = 1, jinak třetí bit = 0

Kompenzační AD převodník Postup převodu: Do aproximačního registru je zapsáno 1011 (1/2 Uref + 1/8 Uref + 1/16 Uref) DA to převede na U a komparátor porovná s Uvst. Pro Uvst>=U, LSB = 1, jinak LSB= 0

Kompenzační AD převodník Postup převodu: Do aproximačního registru je zapsáno 1011 (1/2 Uref + 1/8 Uref + 1/16 Uref) DA to převede na U a komparátor porovná s Uvst. Pro Uvst>=U, LSB = 1, jinak LSB= 0

Kompenzační AD převodník Vlastnosti: - středně rychlé, doba převodu je dána počtem bitů - cena je střední, - použitelnost 8 -16 bitové, - oblast použití – PLC, mikrořadiče, běžné aplikace chyba převodu je dána velikostí LSB

Citace A/D převodník. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-2012 [cit. 2012-12-03]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/A/D_p%C5%99evodn%C3%ADk