Аналогты-цифрлық түрлендіргіштер

Аналогты-цифрлық түрлендіргіш аналогты кернеуді компьютерде немесе логикалық сұлбада қолдануға ыңғайлы болатындай етіп, эквивалентті цифрлық формаға түрлендіреді. Аналогты-цифрлық түрлендіргіштің көптеген түрлері бар, солардың көбісі кіріс сигналының кернеуін логикалық сұлба кірісіне жүктемеге қосылған цифрлы-аналогтық түрлендіргіштің шығыс сигналымен салыстыру принципімен жұмыс істейді.

10.1-суретте көрсетілген сұлба жинақтаушы аналогты-цифрлық түрлендіргіш деп аталады және ең баяу, сондай ақ, ең қарапайым аналогты-цифрлық түрлендіргіш сұлбасын бейнелейді.

Сурет-10.1. Жинақтаушы аналогты-цифрлық түрлендіргіш.

Цифрлы-аналогтық түрлендіргішке екілік санағыш жалғанған. Санағыш нөлден бастап санай бастағанда, цифрлы-аналогты түрлендіргіш шығысында ара тәріздес (барлық разрядтарды бірліктермен тізбектей отыра толтыратын) сигнал пайда болады. Бұл сигнал кернеуі кіріс кернеуімен салыстырылады. Сонымен, санағыш көрсеткіші кіріс сигналының цифрлық бейнеленуі болып табылады. Триггердің шығысындағы ЖОҒАРЫ деңгей «Аналогты-цифрлық түрлендіргіш бос емес екенін» көрсетеді.

Аналогты-цифрлық түрлендіргіштерді көбінесе интегралды сұлбалар түрінде дайындайды. Типтік аналогты-цифрлық түрлендіргіш (1/4096 дәлдігімен) 12 битті разрядқа ие.

Жетілдірілген сұлбалар түрлендіруге бірнеше микросекундты қажет етеді. Теледидарлық бейнені цифрлық формаға түрлендіру үшін ең жылдам жұмыс істейтін параллельді деп аталатын аналогты-цифрлық түрлендіргіштер қолданылады.

Цифрлы-аналогтық түрлендіргіштер.

Сегізразрядты екілік санды 0-ден 255 шамалар интервалында ондық сандар түрінде бейнелеуге болады. Сондай ақ, егер әр бір битті 10 мВ кернеу түрінде алып, оны 0-ден 255 В диапазонында кернеу түрінде бейнелеуге болады.

Цифрлық деректерді аналогтық кернеуге түрлендіретін аспап цифрлы-аналогтық түрлендіргіш деп аталады. 10.2-суретте цифрлы-аналогтық түрлендіргіштің негізгі екі типі көрсетілген.

Сурет-10.2. Цифрлы-аналогтық түрлендіргіш, а) қосындылаушы операциялық күшейткіш; б) көпзвенолы тізбек (резистивті матрица) R-2R.

Бірінші типті цифрлы-аналогтық түрлендіргіш (сурет-10.2a) түрлендіруді операциялық күшейткіш кірісі мен бекітілген тіректі кернеу арасында түрлі кедергілері бар резистрлерді қосу арқылы іске асырады. Мысалы, D және B ілмектері жабық болса, онда шығыс кернеуі 1.25V_ref шамасын құрайды, мұнда, V_ref – тіректі кернеу.

Екінші типті цифрлы-аналогтық түрлендіргіш (сурет-10.2б) интегралды сұлбалардан жасауға икемдірек, өйткені онда разрядтар санына тәуелсіз түрде тек екі номиналды резистрлер ғана қолданылады.

Екі сұлбалардағы ілмектер ретінде логикалық КМОП-элементтер қолданылған. Цифрлы-аналогтық түрлендіргіштер интегралды сұлбалар ретінде жиі қолданылады. Типтік цифрлы-аналогтық түрлендіргіш (1/4096 дәлдігімен) 12 битті разрядқа ие.

Аналогты-цифрлық түрлендіргіштер және цифрлы-аналогтық түрлендіргіштер өнідірісінде жетекші орындардағы өндірушілердің бірі Texas Instruments (TI) фирмасы.

ТІ фирмасы үш үлкен топқа бөлуге болатын аналогты күшейткіштер жасайды: операциялық күшейткіштер (ОК), қуаты аса үлкен емес тұрмыстық техникалардың шығыс каскадтарының дыбыстық жиіліктерін күшейіткіштер және жылжымалы байланыс жабдықтарының (GSM, DECT) кіріс каскадтары үшін жоғарыжиілікті күшейткіштер.

Операциялық күшейткіштер. ТІ фирмасы операциялық күшейткіштерді үш негізгі технологиямен шығарады: биполярлы, КМОП, (CMOS) және BiFET. Технологиялардың әрқайсысында өзіне тән ерекшеліктер бар, олар 10.3-суретте көрсетілген. ТІ коммерциялыө, индустриялдық және әскери температуралық диапазондарда жұмыс істейтін бірлік, екіеселенген, төрт еселенген операциялық күшейткіштер жасайды.

Сурет-10.3. ТІ өндірісінің операциялық күшейткіштері.

Негізгі әдебиет: 2[82-99], 4[151-182]

Қосымша әдебиет: 6[236-283], 12[35-61]

Бақылау сұрақтары:

1. Жадыда сақтау құрылғылары дегеніміз не?

2. Жадыда сақтау құрылғыларыныңиерархиясын келтіріңіз.

3. Жартылайөткізгішті RAM-жадылар қаншаға бөлінеді?

4. Статикалық жады дегеніміз не?

5. Динамикалық жады дегеніміз не?