Otevřít hlavní menu

Praktická elektronika/AD a DA převodníky

Analogově - digitální převodníkyEditovat

mění vstupní analogový signál (nějaký spojitý průběh napětí) na digitální (ve tvaru logických jedniček a nul). Digitální výstup obvykle očekáváme ve formě binárního čísla pro zpracování logickými obvody.

A/D převodníky se používají například v digitálních voltmetrech a osciloskopech, při nahrávání zvuku mikrofonem do počítače apod..


KomparátorEditovat

Vůbec nejjednodušším jednobitovým A/D převodníkem je komparátor, porovnávající dvě úrovně napětí. Pokud je +vstup vyšší než -vstup, je výstupem logická 1, jinak 0.

S výhodou k tomu lze použít operační zesilovač, u nějž jde velmi snadno nastavit napěťovou úroveň, při které sepne.

Smittův obvodEditovat

 
Výstup A přísluší běžnému komparátoru, zatímco B vykazuje zmíněnou hysterezi a tedy zvýšenou odolnost proti šumu a zákmitům.

Smittův obvod pracuje podobně jako komparátor, ale vykazuje tzv. hysterezi – tedy neochotu přejít ze současného stavu do opačného. Je-li na počátku ve vypnutém stavu, musí vstupní napětí překročit horní mez, aby přepnul do sepnutého stavu. A v tomto naopak musí vstupní napětí pro přepnutí do vypnutého stavu klesnout pod spodní mez, která je o trochu nižší.

Tuto vlastnost nejlépe využijeme jako ochranu před rychlým spínáním a vypínáním, když je šum v signálu (blízko úrovni meze). Můžeme jej realizovat buďto pomocí operačního zesilovače s kladnou zpětnou vazbou nebo pomocí dvou tranzistorů.

Smittův obvod s tranzistoryEditovat

 

Funkce: Předpokládejme, že na začátku je signál na vstupu na nejnižší úrovni. T1 je proto uzavřený, všechen proud tekoucí skrz R4 musí skrz bázi T2, tento tranzistor je proto otevřený a na výstupu UOUT je malé napětí čili logická 0. Kolektorový proud T2 na tranzistoru nemá skoro žádný úbytek napětí, proto R5 a R6 pracují jako napěťový dělič: na emitorech obou tranzistorů je napětí přibližně

UC' = Uzdroj . (R5 / R6).

Pokud má nyní T1 sepnout, musí napětí na vstupu UB překročit hodnotu horní meze = UC + 0,7 V. Pokud se to stane, T1 otevře, T2 zavře a napětí na R5 poklesne přibližně na nulu, protože R4 propouští minimální proud. Na výstupu UOUT je napětí zdroje.

Aby T1 vypnul, musí UB klesnout pod spodní mez = 0,7 V.

Velikost hystereze je tedy rozdíl napětí na R5 v sepnutém a vypnutém stavu, tedy UC'

Pro větší přesnost bychom museli započítat ještě vliv proudu tekoucího rezistorem R4.

Digitálně - analogové převodníkyEditovat