مبدل های آنالوگ به دیجیتال ADC

مبدل های آنالوگ به دیجیتال به عنوان یکی از مؤلفه‌های کلیدی در سیستم‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی شناخته می‌شوند. این دستگاه‌ها از سیگنال‌های آنالوگی مانند صدا، تصویر، دما و ولتاژ را به فرم دیجیتالی تبدیل می‌کنند تا بتوانند این اطلاعات را در سیستم‌های دیجیتالی پردازش کرد. مبدل های آنالوگ به دیجیتال در بسیاری از دستگاه‌ها و سیستم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، از تلویزیون‌ها و دوربین‌ها تا تجهیزات پزشکی و رایانه‌ها.

عملکرد مبدل های آنالوگ به دیجیتال(ADC)

مبدل های آنالوگ به دیجیتال در واقعیت وظیفه تبدیل سیگنال‌های آنالوگی به مقادیر دیجیتالی با دقت مشخص را انجام می‌دهند. این دقت توسط واحد “بیت” اندازه‌گیری می‌شود، به عبارت دقیق‌تر، یک مبدل آنالوگ به دیجیتال با دقت 10 بیت، سیگنال آنالوگ را به 1024 مقدار مختلف دیجیتال تبدیل می‌کند. عملکرد اصلیاین دستگاه شامل دو مرحله اصلی است:

1. نمونه‌برداری

در مرحله نمونه‌برداری، سیگنال آنالوگ ورودی به بازه‌های زمانی کوتاه تقسیم می‌شود و در هر بازه، مقدار آنالوگ سیگنال گرفته می‌شود. این عملیات با سرعتی بسیار بالا انجام می‌شود تا سیگنال آنالوگ به صورت تقریبی در زمان واقعی تبدیل به سیگنال دیجیتال شود.

2. کوانت‌گذاری

در مرحله کوانت‌گذاری، مقادیر آنالوگی که در مرحله نمونه‌برداری گرفته شده‌اند، به مقادیر دیجیتال تبدیل می‌شوند. این مرحله با استفاده از الگوریتم‌های مختلفی صورت می‌گیرد و دقت و کیفیت مبدل آنالوگ به دیجیتال را تعیین می‌کند. همچنین، تعداد بیت‌های مبدل  آنالوگ به دیجیتال نیز تعیین کننده دقت تبدیل به دیجیتال است.

3. عکس

انواع مبدل های آنالوگ به دیجیتال(ADC)

مبدل های آنالوگ به دیجیتال در انواع مختلفی و با ویژگی‌های متفاوتی وجود دارند. برخی از انواع رایج آنها عبارتند از:

• مبدل‌های تقسیم بندی خطی (Flash ADC): این نوع مبدل  آنالوگ به دیجیتال برای سرعت بالا و دقت خیلی بالا مناسب است اما به تعداد زیادی مقاومت و خودرو دیگر نیاز دارد.

• مبدل‌های تقسیم بندی دوبخشی (Dual-Slope ADC): این نوع مبدل  آنالوگ به دیجیتال برای اندازه‌گیری ولتاژ‌های دقیق و پایین تر مناسب است و معمولاً در اندازه‌گیری دما و ولتاژهای مرتبط با ترانسیستورها استفاده می‌شود.

• مبدل‌های تقسیم بندی مونولیتیک (Sigma-Delta ADC): این نوع مبدل  آنالوگ به دیجیتال برای کاربردهای با دقت بالا و پهنای باند پایین مناسب است و برای اندازه‌گیری صدا و سیگنال‌های آنالوگی با دقت بالا به کار می‌رود.