এনালগ থেকে ডিজিটাল রূপান্তরকারী - উদ্দেশ্য, শ্রেণীবিভাগ এবং অপারেশন নীতি

একটি এনালগ-টু-ডিজিটাল কনভার্টার (ADC) নামক একটি ইলেকট্রনিক ডিভাইস একটি এনালগ সংকেতকে ডিজিটাল সিগন্যালে রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয় (পঠনযোগ্য বাইনারি কোড টাইপ সিকোয়েন্সে)। একটি এনালগ সংকেতকে ডিজিটালে রূপান্তর করার প্রক্রিয়াতে, নিম্নলিখিতগুলি বাস্তবায়িত হয়: নমুনা, পরিমাপকরণ এবং কোডিং।

নির্দিষ্ট ব্যবধান এবং একে অপরকে অনুসরণ করে ঘড়ির সংকেতগুলির সময়কালের সাথে যুক্ত সময়ের মুহুর্তে পড়ে থাকা স্বতন্ত্র (বিচ্ছিন্ন) মানগুলির একটি সময়-অবিচ্ছিন্ন অ্যানালগ সংকেত থেকে নমুনা নেওয়া হিসাবে নমুনা নেওয়াকে বোঝা যায়।

কোয়ান্টাইজেশনের মধ্যে রয়েছে নমুনা নেওয়ার সময় নির্বাচিত একটি অ্যানালগ সিগন্যালের মানকে কাছাকাছি কোয়ান্টাইজেশন স্তরে বৃত্তাকার করা, এবং কোয়ান্টাইজেশন স্তরগুলির নিজস্ব ক্রম সংখ্যা রয়েছে এবং এই স্তরগুলি একটি নির্দিষ্ট ব-দ্বীপ মান দ্বারা একে অপরের থেকে পৃথক, যা কোয়ান্টাইজেশন ধাপ ছাড়া আর কিছুই নয়।

কঠোরভাবে বলতে গেলে, স্যাম্পলিং হল বিচ্ছিন্ন মানগুলির একটি সিরিজ হিসাবে একটি অবিচ্ছিন্ন ফাংশনকে উপস্থাপন করার প্রক্রিয়া, এবং পরিমাপকরণ হল একটি সংকেতকে (মান) স্তরে বিভক্ত করা। কোডিং এর জন্য, এখানে কোডিংকে কোডের পূর্বনির্ধারিত সংমিশ্রণের সাথে কোয়ান্টাইজেশনের ফলে প্রাপ্ত উপাদানগুলির তুলনা হিসাবে বোঝা যায়।

ভোল্টেজকে কোডে রূপান্তর করার অনেক পদ্ধতি রয়েছে। উপরন্তু, প্রতিটি পদ্ধতির স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য রয়েছে: নির্ভুলতা, গতি, জটিলতা। রূপান্তর পদ্ধতির ধরন অনুসারে, ADC গুলিকে তিনটি ভাগে ভাগ করা হয়েছে

• সমান্তরাল

• সামঞ্জস্যপূর্ণ,

• সিরিয়াল-সমান্তরাল।

প্রতিটি পদ্ধতির জন্য, সময়ের সাথে সাথে একটি সংকেতকে রূপান্তরিত করার প্রক্রিয়া তার নিজস্ব উপায়ে এগিয়ে যায়, তাই নাম। পার্থক্যগুলি কীভাবে পরিমাপকরণ এবং এনকোডিং সঞ্চালিত হয় তার মধ্যে রয়েছে: রূপান্তরিত সংকেতে ডিজিটাল ফলাফলের আনুমানিক একটি সিরিয়াল, সমান্তরাল বা সিরিয়াল-সমান্তরাল পদ্ধতি।

একটি সমান্তরাল এনালগ-টু-ডিজিটাল রূপান্তরকারীর চিত্রটি চিত্রটিতে দেখানো হয়েছে। সমান্তরাল ADC হল দ্রুততম এনালগ থেকে ডিজিটাল রূপান্তরকারী।

বৈদ্যুতিন তুলনা ডিভাইসের সংখ্যা (ডিএ তুলনাকারীদের মোট সংখ্যা) ADC-এর ক্ষমতার সাথে মিলে যায়: তিনটি তুলনাকারী দুটি বিটের জন্য যথেষ্ট, তিনটির জন্য সাতটি, চারটির জন্য 15টি ইত্যাদি। প্রতিরোধক ভোল্টেজ বিভাজক ধ্রুবক রেফারেন্স ভোল্টেজের একটি পরিসীমা সেট করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

ইনপুট ভোল্টেজ (এই ইনপুট ভোল্টেজের মান এখানে পরিমাপ করা হয়) একই সাথে সমস্ত তুলনাকারীর ইনপুটগুলিতে প্রয়োগ করা হয় এবং এই প্রতিরোধক বিভাজক যেগুলি পেতে দেয় তার সমস্ত রেফারেন্স ভোল্টেজের সাথে তুলনা করা হয়।

যেসব তুলনাকারীর নন-ইনভার্টিং ইনপুটগুলি রেফারেন্সের চেয়ে বেশি ভোল্টেজ দিয়ে খাওয়ানো হয় (বিভাজক দ্বারা ইনভার্টিং ইনপুটে প্রয়োগ করা হয়) তারা আউটপুটে একটি যুক্তি দেবে, বাকিটি (যেখানে ইনপুট ভোল্টেজ রেফারেন্সের চেয়ে কম বা সমান শূন্য) শূন্য দেবে।

তারপর একটি এনকোডার সংযুক্ত করা হয়, এর কাজ হল এক এবং শূন্যের সংমিশ্রণকে একটি আদর্শ, পর্যাপ্তভাবে বোঝা বাইনারি কোডে রূপান্তর করা।

সিরিয়াল রূপান্তরের জন্য ADC সার্কিটগুলি সমান্তরাল রূপান্তরকারী সার্কিটগুলির তুলনায় কম দ্রুত, তবে তাদের একটি সহজ প্রাথমিক নকশা রয়েছে৷ এটি একটি তুলনাকারী, এবং যুক্তিবিদ্যা, একটি ঘড়ি, একটি কাউন্টার এবং একটি ডিজিটাল-টু-অ্যানালগ রূপান্তরকারী ব্যবহার করে৷

চিত্রটি এমন একটি এডিসির একটি চিত্র দেখায়। উদাহরণস্বরূপ, তুলনাকারী সার্কিটের ইনপুটে প্রয়োগ করা মাপা ভোল্টেজটি দ্বিতীয় ইনপুট (রেফারেন্স) এর র‌্যাম্প সিগন্যালের চেয়ে বেশি হলেও, কাউন্টারটি ঘড়ি জেনারেটরের পালস গণনা করে। দেখা যাচ্ছে যে পরিমাপ করা ভোল্টেজ গণনা করা ডালগুলির সংখ্যার সমানুপাতিক।

এছাড়াও সিরিজ-সমান্তরাল এডিসি রয়েছে, যেখানে একটি এনালগ সংকেতকে ডিজিটাল সিগন্যালে রূপান্তর করার প্রক্রিয়াটি মহাকাশে আলাদা করা হয়, তাই দেখা যাচ্ছে যে সর্বনিম্ন জটিলতার সাথে সর্বাধিক ট্রেড-অফ গতি অর্জন করা হয়।