ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತಕ - ಉದ್ದೇಶ, ವರ್ಗೀಕರಣ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವ

ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತಕ (ADC) ಎಂಬ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನವನ್ನು ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಓದಬಲ್ಲ ಬೈನರಿ ಕೋಡ್ ಪ್ರಕಾರದ ಅನುಕ್ರಮದಲ್ಲಿ). ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಕೆಳಗಿನವುಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ: ಮಾದರಿ, ಕ್ವಾಂಟೈಸೇಶನ್ ಮತ್ತು ಕೋಡಿಂಗ್.

ಮಾದರಿಯನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಧ್ಯಂತರಗಳು ಮತ್ತು ಗಡಿಯಾರದ ಸಂಕೇತಗಳ ಅವಧಿಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಅನುಸರಿಸುವ ಸಮಯದ ಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಬೀಳುವ ವೈಯಕ್ತಿಕ (ಪ್ರತ್ಯೇಕ) ಮೌಲ್ಯಗಳ ಸಮಯ-ನಿರಂತರ ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನಿಂದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವಂತೆ ಅರ್ಥೈಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕ್ವಾಂಟೀಕರಣವು ಮಾದರಿಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾದ ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹತ್ತಿರದ ಕ್ವಾಂಟೈಸೇಶನ್ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಪೂರ್ತಿಗೊಳಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟೈಸೇಶನ್ ಮಟ್ಟಗಳು ತಮ್ಮದೇ ಆದ ಅನುಕ್ರಮ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಈ ಹಂತಗಳು ಸ್ಥಿರವಾದ ಡೆಲ್ಟಾ ಮೌಲ್ಯದಿಂದ ಪರಸ್ಪರ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣ ಹಂತಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚೇನೂ ಅಲ್ಲ.

ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಮಾದರಿಯು ಒಂದು ನಿರಂತರ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಸರಣಿಯಾಗಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟೈಸೇಶನ್ ಎನ್ನುವುದು ಸಂಕೇತವನ್ನು (ಮೌಲ್ಯಗಳು) ಹಂತಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುವುದು. ಕೋಡಿಂಗ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ, ಇಲ್ಲಿ ಕೋಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪೂರ್ವನಿರ್ಧರಿತ ಕೋಡ್‌ಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯೊಂದಿಗೆ ಪರಿಮಾಣೀಕರಣದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪಡೆದ ಅಂಶಗಳ ಹೋಲಿಕೆ ಎಂದು ಅರ್ಥೈಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಕೋಡ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಹಲವು ವಿಧಾನಗಳಿವೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಿಧಾನಗಳು ವೈಯಕ್ತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ: ನಿಖರತೆ, ವೇಗ, ಸಂಕೀರ್ಣತೆ. ಪರಿವರ್ತನೆ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಕಾರ, ADC ಗಳನ್ನು ಮೂರು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ

• ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ

• ಸ್ಥಿರ,

• ಸರಣಿ-ಸಮಾನಾಂತರ.

ಪ್ರತಿ ವಿಧಾನಕ್ಕೂ, ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ತನ್ನದೇ ಆದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಹೆಸರು. ಕ್ವಾಂಟೈಸೇಶನ್ ಮತ್ತು ಎನ್‌ಕೋಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿವೆ: ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾದ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗೆ ಡಿಜಿಟಲ್ ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲು ಸರಣಿ, ಸಮಾನಾಂತರ ಅಥವಾ ಸರಣಿ-ಸಮಾನಾಂತರ ವಿಧಾನ.

ಸಮಾನಾಂತರ ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತಕದ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಮಾನಾಂತರ ADC ಗಳು ವೇಗವಾದ ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳಾಗಿವೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಹೋಲಿಕೆ ಸಾಧನಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ (ಡಿಎ ಹೋಲಿಕೆದಾರರ ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆ) ADC ಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ: ಎರಡು ಬಿಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಮೂರು ಹೋಲಿಕೆದಾರರು ಸಾಕು, ಮೂರಕ್ಕೆ ಏಳು, ನಾಲ್ಕಕ್ಕೆ 15, ಇತ್ಯಾದಿ. ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡಿವೈಡರ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾದ ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಇನ್ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (ಈ ಇನ್ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) ಎಲ್ಲಾ ಹೋಲಿಕೆದಾರರ ಒಳಹರಿವುಗಳಿಗೆ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರತಿರೋಧಕ ವಿಭಾಜಕವು ಪಡೆಯಲು ಅನುಮತಿಸುವ ಎಲ್ಲಾ ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಇನ್‌ವರ್ಟಿಂಗ್ ಅಲ್ಲದ ಇನ್‌ಪುಟ್‌ಗಳನ್ನು ರೆಫರೆನ್ಸ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನೊಂದಿಗೆ ನೀಡಲಾದ ಹೋಲಿಕೆದಾರರು (ಇನ್‌ವರ್ಟಿಂಗ್ ಇನ್‌ಪುಟ್‌ಗೆ ಡಿವೈಡರ್‌ನಿಂದ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ) ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ನಲ್ಲಿ ತರ್ಕವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಉಳಿದವು (ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಉಲ್ಲೇಖಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಅಥವಾ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಸೊನ್ನೆ) ಶೂನ್ಯವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.

ನಂತರ ಎನ್ಕೋಡರ್ ಅನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅದರ ಕಾರ್ಯವು ಪದಗಳಿಗಿಂತ ಮತ್ತು ಸೊನ್ನೆಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪ್ರಮಾಣಿತ, ಸಮರ್ಪಕವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಬೈನರಿ ಕೋಡ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು.

ಸರಣಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗಾಗಿ ADC ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಸಮಾನಾಂತರ ಪರಿವರ್ತಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳು ಸರಳವಾದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.ಇದು ಹೋಲಿಕೆದಾರ, ಮತ್ತು ತರ್ಕ, ಗಡಿಯಾರ, ಕೌಂಟರ್ ಮತ್ತು ಡಿಜಿಟಲ್-ಟು-ಅನಲಾಗ್ ಪರಿವರ್ತಕವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರವು ಅಂತಹ ಎಡಿಸಿಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೋಲಿಕೆಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಇನ್ಪುಟ್ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಅಳತೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎರಡನೇ ಇನ್ಪುಟ್ (ಉಲ್ಲೇಖ) ರಾಂಪ್ ಸಿಗ್ನಲ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಕೌಂಟರ್ ಗಡಿಯಾರ ಜನರೇಟರ್ನ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳನ್ನು ಎಣಿಕೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಣಿಸಿದ ಕಾಳುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅದು ತಿರುಗುತ್ತದೆ.

ಸರಣಿ-ಸಮಾನಾಂತರ ADC ಗಳು ಸಹ ಇವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಕನಿಷ್ಠ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯೊಂದಿಗೆ ಗರಿಷ್ಠ ಟ್ರೇಡ್-ಆಫ್ ವೇಗವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅದು ತಿರುಗುತ್ತದೆ.