1 / 60

Konvertori podataka

Konvertori podataka. Petar Veselić. Osnovi konvertora podataka. Osnovi konvertora podataka. Shannon-ova teorema odabiranja:.

natan
Download Presentation

Konvertori podataka

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Konvertori podataka Petar Veselić

  2. Osnovi konvertora podataka

  3. Osnovi konvertora podataka Shannon-ova teorema odabiranja: Ako kontinualni signal ne sadrži harmonike van područja učestanosti (-w0, w0), on se može kompletno okarakterisati svojim vrednostima u ekvidistantnim tačkama ako je učestanost odabiranja ws=2p/T veća od 2w0. Kontinualni signal se tada može izračunati primenom interpolacione formule

  4. Osnovi konvertora podataka

  5. Osnovi konvertora podataka

  6. Arhitekture D/A konvertoraDigitalni ulazni kod Komparacijadigitalnihulaznihkodova

  7. Arhitekture D/A konvertoraOtporni niz Nizotpornika (a) Jednostavni D/Akonvertor sa otpornim nizom, (b) korišćenje binarnog prekidačkog polja radi smanjenja izlazne kapacitivnosti

  8. Arhitekture D/A konvertoraOtporni niz Greške neuparenosti kod D/A konvertora sa otpornim nizom - greška neusaglašenosti

  9. Arhitekture D/A konvertoraOtporni niz Integralna nelinearnost D/A konvertora sa otpornim nizom - Za toleranciju otpornika od 2%

  10. Arhitekture D/A konvertoraOtporni niz Diferencijalna nelinearnost D/A konvertora sa otpornim nizom - Za toleranciju otpornika od 2%

  11. Arhitekture D/A konvertoraLestvičaste R-2R mreže R-2R D/A konvertor Dk – k-ti bit ulazne reči čija vrednost može biti 1 ili 0

  12. Arhitekture D/A konvertoraKonvertor zasnovan na krađi struje Opšti D/A konvertor sa strujnom kontrolom

  13. Arhitekture D/A konvertoraKonvertor zasnovan na krađi struje Greške neuparenosti D/A konvertora sa krađom struje greška struje usled neuparenosti Maksimalna integralna nelinearnost: Maksimalna diferencijalna nelinearnost:

  14. Arhitekture D/A konvertoraKonvertor zasnovan na krađi struje Strujno kontrolisani D/A konvertor sa težinskim strujnim izvorima

  15. Arhitekture D/A konvertoraKonvertor zasnovan na krađi struje Greške neuparenosti D/A konvertora sa krađom struje Maksimalna integralna nelinearnost: Maksimalna diferencijalna nelinearnost:

  16. Arhitekture D/A konvertoraKonvertor sa skaliranim tovarom • D/A konvertor sa skaliranjem napona, • (b) ekvivalentno kolo sa MSB=1 i svim ostalim bitovima jednaki nuli

  17. Arhitekture D/A konvertoraKonvertor sa skaliranim tovarom Lejaut binarno težinskih kondezatora koristeći: (a) pojedinačne kondezatore, (b) jedinične kondenzatore da bi se minimizirao efekat zasecanja i (c) zajednički centrirane za minimizovanje gradijenta oksida

  18. Arhitekture D/A konvertoraKonvertor sa skaliranim tovarom D/A konvertor sa razdeljenim nizom

  19. Arhitekture D/A konvertoraCiklični konvertor

  20. Arhitekture D/A konvertoraProtočni konvertor Pajplajn D/A konvertor

  21. PrimeneA/D konvertora • Akvizicija podataka • Precizno merenje u industriji • Audio i video procesiranje • Rad pri visokim brzinama (frekvencijauzorkovanja veća od 5 MS/s) • Aplikacija u upravljanju gde je A/Dkonvertor sastavni deo povratne petlje

  22. PrimeneA/D konvertora

  23. Arhitekture A/D konvertoraFleš konvertor

  24. Arhitekture A/D konvertoraFleš konvertor Izlaz fleš A/D konvertora

  25. Arhitekture A/D konvertoraFleš konvertor Tačnost fleš A/D konvertora Vi- napon na i-tom izvodu Vsw,i - napon komutiranja i-tog komparatora Vos,i - naponski ofset i-tog kompratora

  26. Arhitekture A/D konvertoraDvokoračni fleš konvertor

  27. Arhitekture A/D konvertoraDvokoračni fleš konvertor Proces konverzije: • Nakon što je ulaz uzorkovan, najznačajniji bitovi (MSB) su konvertovani prvim fleš A/D konvertorom • Konvertovani rezultat se pretvara u analogan napon pomocu D/A konvertora i oduzima se od pobudnog ulaznog signala • Rezultat oduzimanja, poznat kao ostatak, množi se sa 2N/2 i dovodi na ulaz drugog A/D konvertora. Množenje ne samo da obezbeđuje da oba A/D konvertora budu identična, nego i povećava veličinu nivoa ulaznog signala u drugi A/D konvertor • Drugi A/D konvertor generiše bitove manje težine uz pomoć fleš konverzije

  28. Arhitekture A/D konvertoraDvokoračni fleš konvertor Gruba i fina konverzija bazirana na dvokoračnom A/D konvertoru

  29. Arhitekture A/D konvertoraProtočni konvertor Pajplajn A/D konvertor =>n-to koračni konvertor sa konvertovanjem jednog bita po stepenu - Velikapropustnost, ali postoji inicijalno kašnjenje od N taktnih intervala dok se ne generiše prva digitalna izlazna reč.

  30. Arhitekture A/D konvertoraKonvertor sa integracijom Arhitektura sa jednostrukim nagibom - Vreme konverzije tc zavisi od vrednosti ulaznog signala:

  31. Arhitekture A/D konvertoraKonvertor sa integracijom - Frekvencija uzorkovanja: Vremenski diagrami single-slope A/D konvertora za (a) ulaze i izlaze komparatora (b) rezultujuće odbrojane impulse

  32. Arhitekture A/D konvertoraKonvertor sa integracijom Izlaz A/D konvertora sa jednostrukim nagibom

  33. Arhitekture A/D konvertoraKonvertor sa integracijom Arhitektura sa dvostrukim nagibom

  34. Arhitekture A/D konvertoraKonvertor sa integracijom Period integracije i izlaz brojača za dva odvojena uzorka 3-bitnog dual-slope A/D konvertora

  35. Arhitekture A/D konvertoraKonvertor sa sukcesivnom aproksimacijom - Najpopularnija arhitektura koja se danas koristi. Tačnost A/D konvertora zavisi od tačnosti D/A konvertora.

  36. Arhitekture A/D konvertoraKonvertor sa sukcesivnom aproksimacijom Binarna pretraga na primeru 3-bitne sukcesivne aproksimacije A/D konvertora za D=101

  37. Arhitekture A/D konvertoraKonvertor sa sukcesivnom aproksimacijom Izlaz A/D konvertora sa sukcesivnom aproksimacijom

  38. Arhitekture A/D konvertoraKonvertor sa prekomernim uzorkovanjem Razlike izmedju Nyquistovih konvertora i konvertora sa prekomernim uzorkovanjem Tipični blok diagram za (a) konvertore sa Nyquistovom učestanošću (b) konvertore sa prekomernim uzorkovanjem

  39. Arhitekture A/D konvertoraKonvertor sa prekomernim uzorkovanjem Izgled frekvencijskog spektra za (a) konvertore sa Nyquistovom učestanošću (b) pojava alijasa (c) konvertora sa prekomernim uzorkovanjem

  40. Arhitekture A/D konvertoraKonvertor sa prekomernim uzorkovanjem

  41. Karakteristike kola uzorkovanja i zadrške • Izlaz idealnog SH kola (Sample and Hold) • Izlaz idealnog TH kola(Track and Hold)

  42. Karakteristike kola uzorkovanja i zadrške Nesavršenosti u procesu uzorkovanja i držanja Tipične greške SH kola

  43. Karakteristike kola uzorkovanja i zadrške Greška aperture

  44. Specifikacije D/A konvertoraPrenosna karakteristika Blok diagram D/A konvertora Idealna prenosna karakteristika 3-bitnog D/A konvertora VFS – Napon pune skale

  45. Specifikacije D/A konvertoraDiferencijalna nelinearnost DNLn = (stvarna vrednost priraštaja tranzicije n) – (idealna vrednost priraštaja) Primer diferencijalne nelinearnosti za 3-bitni D/A konvertor

  46. Specifikacije D/A konvertoraIntegralna nelinearnost INL= (izlazna vrednost ulaznog koda n) – (izlazna vrednost referentne linije u toj tački) Merenje INL sa prenosne karakteristike D/A konvertora

  47. Specifikacije D/A konvertoraIntegralna nelinearnost Primer integralne nelinearnosti 3-bitnog D/A konvertora

  48. Specifikacije D/A konvertoraOfset Prikazofset greške 3-bitnog D/A konvertora

  49. Specifikacije D/A konvertoraGreška pojačanja Greška pojačanja = Idealni nagib – aktuelni nagib Prikaz greške pojačanja 3-bitnog D/A konvertora

  50. Specifikacije A/D konvertoraPrenosna karakteristika Blok diagram A/D konvertora Broj kvantizacionih nivoa = 2N

More Related