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模数转换

数字

模数转换

蒂姆菲恩布普姆在北西雅图社区学院创造的视频讲座。

我们在15-4中继续持续,在本节中,我们正在研究模数转换.在前一节中,我们讨论了数字到模拟的转换。现在,我们来看看如何将模拟输入转换为数字表示。这里是模拟输入然后在A或C B和A这里是数字输出。

模拟到数字是数字到模拟转换器的功能相反。一个模拟电压或电流将其应用于ADC输入,并将其转换为等效的数字值。现在,这个特殊的电路被称为flash模拟数字转换器。
让我们来谈谈这个电路。我们已经提到,我们有一个模拟值,我们的目标是将其转换为数字输出。现在,这是一个强大的三位转换器。通常,你会有比这个大得多的转换器,可能是16、24或其他。这又是。。。我们正在介绍这个主题,我们希望它是基本的。

这里我们有整个过程,从模拟到数字,所以我们要做的是从24伏开始,我们要把它放在一个齐纳二极管上,它可以调节到10伏。10伏电压将分布在这些部件上。现在我注意到它说的是R,它没有给你R的值,但是所有的R都是相同的值。这10伏电压将在这八个部件之间串联分布。如果我们取10除以8,我们将得到1.25,因此这些元件的电压增量为1.25伏。如果你注意到这里。。。下面这是地,然后我们从1.25开始,我们把1.25加到2.5,把1.25加到3.75,依此类推,直到8.75,然后这里有10伏。

现在注意到这些电压,这些电压中的每一个都被馈送到A,这是一个比较器.这是一个OP-AMP比较器,这些比较器将如何做到,如果输入电压超过此参考值,我们将获得高度这些比较器。如果电压小于该参考值,我们将获得低位。然后,这些值将在此处馈送到逻辑中,此逻辑电路将采用该值并将其转换为其二进制等效物。

让我们从…假设这里有一个模拟电压我们设它是2v。它会进来,2伏在这里。记住,两伏特是在这个倾斜上进来的,所以它对每个比较器的作用是相同的。现在2伏的电压要大于1.25伏所以这里输出1伏。这是2.5伏的参考电压;它小于这个,所以这是0。接下来会发生的是,所有这些输出都将处于低位。只有这一次才会有高潮。

让我们看看这会影响这个逻辑。首先,我们在这里有C,所以我们将在这里进入很低,我们将在这里过来,所以这将是一个低点。我们正在处理三位逻辑,我们将有三个可能的比特;最高有效位将是零。
那我们继续吧。这里,我们有几个输入。我们这里有一个零;我们这里有一个零,它将被反转为一个高,然后我们有一个低,所以一个一和一个零进入这个与门会产生一个零,然后一个零和一个零进入这个与门会产生一个零。我们的第二个最高有效位B也将是零。

然后我们来到这里的最后一组位。让我们看看,我们在这里有零。请注意,这些是独家的,然后我们在这里进入零。我们有一个零进入这个门并进入这个门,再次归零。来自...让我们看看这里连接的门是什么门。大多数这些都是零,然后来自这里......我们在这里有一个零,最后但不是最少的,我们终于拥有一个。

记住,异或,只有当输入为0和1或0上的1时,它们才会输出。这是因为零和零或一对一没有输出,所以在这个门中,我们有一个零对一个零,这将给我们一个零。然后我们有一个零对一个零进入这里,一个零。这里零上的零产生零。这里零对一产生一。这里的零对一。。。现在,这是两个不同的。。。他们会产生一个一,然后这个一上的零,这会产生我们的一。

在这里,我们的逻辑级别为1。现在,如果我们有一个两伏的输入。现在,让我们再做一个。这一次让我们加入一个。。。让我们看看,并注意这里。记住这是一个三位转换器,三位有八种可能的状态,包括零。请注意,有一、二、三、四、五、六、七个运算放大器,因此在这种类型的电路中,每个可能的值都必须有一个运算放大器表示。

让我们代入另一个值。让我们进去,假设我们有一个5.1伏特的输入值我们把它送到这里。它比5稍微大一点所以我们有1 2 3 4。我们所期待的是二元的四。现在,我要做的是,我将在这里改变笔颜色,所以我们可以分开我们......让我们只是让它变黑。现在,我们将进入这里。我们将投入5.1伏的模拟值,以便......这个比较器会很高。事实上,我们将把一个人放在这里,下面所有这些都会很高。把那些放在所有这些中,然后这里的这些都将是零。

考虑到它是5.1,这个值应该是1,0,0。让我们看看我们在进行评估时得到了什么。我们将在这里放一个,它将从这里到那里,这实际上对应于我们的一个。让我们看看B和C发生了什么。进来,让我们看看。我们要讨论这个问题或门.那将是一个。让我们看看,我们已经进入了一个,然后再来,我们有一个零。这是一个倒在一个然后从这里倒下,现在我们有一个人进来。让我们看看,我们确实有一个人进来,我们有一个......对不起,有问题。五,实际上这不是零;这是一个权利,所以我们有一个即将成为一个零的人。零和一个人会给我们零,让我们看看。我们实际上有一个......进来......?等一下,我们在这里进来了什么? This should be a zero. Did I call it a one? Yes, because that is coming on from here. Wait a minute; let's see what have we got. Coming in, this is a zero. Evaluate, zero on one, zero. Zero on zero going into the OR again here and we have a zero and you've got to really watch yourself when you do these; too many values.

可以下一个,最后一点。这里有一个零,在这个输入上,我们有一个零,从这里开始,我们有另一个零。从这里进来。。。现在这个。。。就在这里,我们会有一个,进来,我们会有一个。从这里会有一个,从这里会有一个,所以让我们评估一下。

可以一个零对一个零,这里有一个零,这里有一个零和一个零。这将是一个零,然后我们有一个一和一从这里出来,但这将再次是一和一是零。一加一,等于零。零加零等于零。它看起来像是一个零和一个零,零,零。我们都是零。这很快就会让人困惑,但你可以看到,当我们把5.1伏特的电压放在一起,等于二进制的1,0,0,这就是我们所期望的。

现在,下一张图,这是我们刚才看到的电路;这是多模拟的,我鼓励你们去那里实际使用这个电路,你们会做到的。你会知道这里有一个变量分量你可以按字母a它会改变这个分量的值。它的作用是…注意这是我们计算的模拟值施加的电压,所以你可以把它设为0到10之间的任何模拟值。您应该能够照亮连接在三个逻辑电平上的灯泡,指示我们可能的输出的三个位。将……我想A会让这个值下降如果你按shift键A会让这个值上升。我所做的是,我把这个值设为5伏,就在这里。这将等同于我们在前面的屏幕上看到的二进制100。 You can see here, we have a one, zero, and a zero indicating that binary four.

嗯,这一直是对数字转换的整体概念的快速介绍。正如我之前提到的那样,这些电路可能由于其尺寸而变得非常复杂,这只是三位转换器,这些电路通常会更高的比特比率更高。这只是模拟数字转换的一种方式。

还有其他方法。

视频讲座由蒂姆Fiegenbaum.在北西雅图社区学院