ডিজিটাল-থেকে-অ্যানালগ (ডিএসি), অ্যানালগ-থেকে-ডিজিটাল (এডিসি) রূপান্তরকৃত ব্যাখ্যা

প্রতি ডিজিটাল-থেকে-অ্যানালগ রূপান্তরকারী ( ড্যাসিয়ান , ডি / এ , ডি 2 এ , বা ডি-টু-এ ) ডিজিটাল ইনপুট সিগন্যালটিকে এনালগ আউটপুট সিগন্যালে রূপান্তর করতে ডিজাইন করা একটি সার্কিট। অ্যানালগ-থেকে-ডিজিটাল রূপান্তরকারী (এডিসি) বিপরীত পথে কাজ করে এবং এনালগ ইনপুট সিগন্যালটিকে ডিজিটাল আউটপুটে রূপান্তর করে।

এই নিবন্ধে আমরা ডায়াগ্রাম এবং সূত্রগুলি ব্যবহার করে ডিজিটাল থেকে কীভাবে ডিজিটাল, এবং ডিজিটাল রূপান্তরকারী সার্কিটগুলির অ্যানালগটি কার্যকরভাবে আলোচনা করব।

ইলেক্ট্রনিক্সে আমরা ভল্টেজ এবং স্রোত বিভিন্ন রেঞ্জ এবং প্রস্থের সাথে একটানা পরিবর্তিত হতে পারি।

ডিজিটাল সার্কিটগুলিতে ভোল্টেজ সংকেত দুটি রূপে হয় হয় লজিক উচ্চ বা লজিক নিম্ন যুক্তির স্তর হিসাবে, যা 1 বা 0 এর বাইনারি মানগুলি উপস্থাপন করে।

ডিজিটাল রূপান্তরকারীগুলির (এডিসি) অ্যানালগে, ইনপুট এনালগ সংকেতটি ডিজিটাল প্রস্থ হিসাবে উপস্থাপিত হয়, যখন একটি ডিজিটাল-অ্যানালগ রূপান্তরকারী (ডিএসি) ডিজিটাল মাত্রাকে আবার এনালগ সিগন্যালে রূপান্তর করে।

ডিজিটাল-থেকে-অ্যানালগ রূপান্তরকারী কীভাবে কাজ করে

ডিজিটাল-থেকে-অ্যানালগ রূপান্তর প্রক্রিয়াটি বিভিন্ন বিভিন্ন কৌশল দ্বারা চালিত করা যেতে পারে।

একটি সুপরিচিত পদ্ধতি প্রতিরোধকের একটি নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে, যা মই নেটওয়ার্ক হিসাবে পরিচিত।

একটি মই নেটওয়ার্ক সাধারণত বাইনারি মানগুলিতে জড়িত ইনপুটগুলি 0 ডিগ্রি বা ভেরেফ এ গ্রহণ করার জন্য ডিজাইন করা হয় এবং বাইনারি ইনপুটটির পরিমাণের সমান একটি আউটপুট ভোল্টেজ সরবরাহ করে।

নীচের চিত্রটি 4 ইনপুট ভোল্টেজ ব্যবহার করে একটি মই নেটওয়ার্ক দেখায় যা 4 ডিজিটাল ডেটার বিট এবং একটি ডিসি ভোল্টেজ আউটপুট উপস্থাপন করে।

সমীকরণ দ্বারা প্রকাশিত হিসাবে আউটপুট ভোল্টেজ ডিজিটাল ইনপুট মানের সাথে সমানুপাতিক:

উপরের উদাহরণটি সমাধান করে আমরা নিম্নলিখিত আউটপুট ভোল্টেজ পাই:

যেমনটি আমরা দেখছি, 0110 এর একটি ডিজিটাল ইনপুট_দুই6 ভি এর এনালগ আউটপুটে রূপান্তরিত হয়

মই নেটওয়ার্কের উদ্দেশ্য হল 16 টি সম্ভাব্য বাইনারি প্রশস্ততা পরিবর্তন করা
ভি এর অন্তরগুলিতে 16 ভোল্টেজ পরিমাণের মধ্যে 0000 থেকে 1111 এর মধ্যে_রেফ/ 16।

সুতরাং, আরও বেশি সংখ্যক মই ইউনিট যুক্ত করে আরও বাইনারি ইনপুটগুলি প্রক্রিয়া করা এবং প্রতিটি পদক্ষেপের জন্য উচ্চতর পরিমাণ নির্ধারণ করা সম্ভব হতে পারে।

অর্থ, ধরুন আমরা যদি 10 টি পদক্ষেপের সিঁড়ি নেটওয়ার্ক ব্যবহার করি তবে ভোল্টেজ ধাপের পরিমাণ বা রেজোলিউশনটি ভিতে বাড়ানোর অনুমতি দেবে_রেফ/ দুই¹⁰বা ভি_রেফ/ 1024। এই ক্ষেত্রে, আমরা যদি রেফারেন্স ভোল্টেজ ব্যবহার করি_রেফ= 10 ভি 10 ভি / 1024 ধাপে বা প্রায় 10 এমভিতে আউটপুট ভোল্টেজ উত্পন্ন করবে।

সুতরাং, বেশি সংখ্যক মই পর্যায় যুক্ত করা আমাদের আনুপাতিকভাবে উচ্চতর রেজোলিউশন দেবে।

সাধারণত, জন্য এন মই পদক্ষেপের সংখ্যা, এটি নিম্নলিখিত সূত্রের মাধ্যমে প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে:

ভি_রেফ/ দুই^এন

ডিএসি ব্লক ডায়াগ্রাম

নীচের চিত্রটি একটি সিঁড়ি নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে একটি স্ট্যান্ডার্ড ডিএসি-র ব্লক ডায়াগ্রাম দেখায়, একটি আর -2 আর মই হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি রেফারেন্স বর্তমান উত্স এবং বর্তমান সুইচগুলির মধ্যে লক করা দেখা যায়।

বর্তমান স্যুইচগুলি বাইনারি স্যুইচগুলির সাথে যুক্ত, ইনপুট বাইনারি মানের সমানুপাতিক আউটপুট উত্পাদন করে।

বাইনারি ইনপুটগুলি মইয়ের নিজ নিজ পা টগল করে, একটি আউটপুট কারেন্ট সক্ষম করে যা বর্তমান রেফারেন্সের একটি ভারসাম্য যোগ করে।

যদি প্রয়োজন হয় তবে রেজাল্টারের ফলাফলকে এনালগ আউটপুট হিসাবে ব্যাখ্যা করার জন্য আউটপুটগুলির সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে।

অ্যানালগ-থেকে-ডিজিটাল রূপান্তরকারী কীভাবে কাজ করে

এতক্ষণ আমরা আলোচনা করেছি কীভাবে ডিজিটালকে অ্যানালগ সিগন্যালে রূপান্তর করা যায়, এখন আসুন কীভাবে বিপরীত করবেন তা শিখি, এটি একটি এনালগ সিগন্যালকে ডিজিটাল সিগন্যালে রূপান্তরিত করে। এটি পরিচিত নামক একটি পদ্ধতির মাধ্যমে প্রয়োগ করা যেতে পারে দ্বৈত opeাল পদ্ধতি ।

নিম্নলিখিত চিত্রটি স্ট্যান্ডার্ড দ্বৈত opeাল অ্যাডিসি রূপান্তরকারীটির জন্য ব্লক চিত্রটি দেখায়।

এখানে, ইলেক্ট্রনিক স্যুইচটি পছন্দসই এনালগ ইনপুট সিগন্যালকে কোনও ইন্টিগ্রেটারে স্থানান্তর করতে নিযুক্ত করা হয়, যাকে র‌্যাম্প জেনারেটরও বলা হয়। এই র‌্যাম্প জেনারেটর রৈখিক র‌্যাম্প তৈরির জন্য ধ্রুবক বর্তমানের সাথে অভিযুক্ত ক্যাপাসিটরের আকারে থাকতে পারে। এটি একটি কাউন্টার স্টেজের মাধ্যমে প্রয়োজনীয় ডিজিটাল রূপান্তর তৈরি করে যা ইন্টিগ্রেটারের ইতিবাচক এবং নেতিবাচক opeাল অন্তর উভয় জন্যই কাজ করে।

পদ্ধতিটি নিম্নলিখিত বিবরণ দিয়ে বোঝা যেতে পারে:

কাউন্টারটির পূর্ণ পরিমাপের ব্যাপ্তি স্থির সময় বিরতি স্থির করে। এই ব্যবধানের জন্য ইন্টিগ্রেটরে প্রয়োগ করা ইনপুট অ্যানালগ ভোল্টেজ তুলনামূলক ইনপুট ভোল্টেজকে কিছু ধনাত্মক স্তরে উঠিয়ে তোলে।

উপরের চিত্রের (খ) বিভাগটি উল্লেখ করে দেখায় যে নির্দিষ্ট সময়ের ব্যবধান শেষে ইন্টিগ্রেটারের থেকে ভোল্টেজ প্রস্থের চেয়ে বড় ইনপুট ভোল্টেজের চেয়ে বেশি is

যখন নির্দিষ্ট সময়ের ব্যবধান শেষ হয়, গণনা 0 তে সেট করা থাকে যা বৈদ্যুতিন স্যুইচটিকে একটি নির্দিষ্ট রেফারেন্স ইনপুট ভোল্টেজ স্তরের সাথে সংহতকারীকে সংযুক্ত করতে অনুরোধ করে। এর পরে, ইন্টিগ্রেটারের আউটপুট যা ক্যাপাসিটরের ইনপুটও হয় একটি ধ্রুবক হারে নামতে শুরু করে।

এই সময়ের মধ্যে, কাউন্টারটি অগ্রসর হতে থাকে, যখনই ইন্টিগ্রেটারের আউটপুট স্থির হারে অবিরত থাকে, যতক্ষণ না এটি তুলনাকারীর রেফারেন্স ভোল্টেজের নিচে যায়। এটি তুলনামূলক আউটপুটের স্থিতি পরিবর্তন করে এবং গণনা বন্ধ করতে নিয়ন্ত্রণ যুক্তি পর্যায়ে ট্রিগার করে।

কাউন্টারের ভিতরে সঞ্চিত ডিজিটাল মাত্রা রূপান্তরকারীটির ডিজিটাল আউটপুট হয়ে যায়।

ধনাত্মক এবং নেতিবাচক opeাল উভয় বিরতি উভয় সময় একটি সাধারণ ঘড়ি এবং ইন্টিগ্রেটার মঞ্চ ব্যবহার ঘড়ির ফ্রিকোয়েন্সি প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ এবং ইন্টিগ্রেটারের যথার্থতা সীমা নিয়ন্ত্রণের জন্য এক ধরণের ক্ষতিপূরণ যোগ করে।

যথাযথভাবে রেফারেন্স ইনপুট মান এবং ক্লক রেট সেটআপ করে ব্যবহারকারীর পছন্দ অনুযায়ী কাউন্টার আউটপুট স্কেল করা সম্ভব। বাইনারি, বিসিডি বা অন্য ডিজিটাল ফর্ম্যাটে এটির প্রয়োজন হলে আমাদের কাউন্টারটি থাকতে পারে।

মই নেটওয়ার্ক ব্যবহার করা

পাল্টা এবং তুলনামূলক পর্যায় ব্যবহার করে মই নেটওয়ার্ক পদ্ধতিটি অ্যানালগ-থেকে-ডিজিটাল রূপান্তরটি প্রয়োগ করার জন্য একটি আদর্শ উপায়। এই পদ্ধতিতে, একটি পাল্টা শূন্য থেকে গণনা শুরু করে, যা একটি সিঁড়ি নেটওয়ার্ক চালিত করে, একটি সিঁড়িযুক্ত সদৃশ একটি সিঁড়ি বর্ধমান ভোল্টেজ তৈরি করে (নীচের চিত্রটি দেখুন)।

প্রক্রিয়া প্রতিটি গণনা পদক্ষেপের সাথে ভোল্টেজ বাড়তে দেয়।

কোনও তুলনাকারী এই বর্ধিত সিঁড়ি ভোল্টেজ পর্যবেক্ষণ করে এবং এনালগ ইনপুট ভোল্টেজের সাথে তুলনা করে। যখনই তুলনাকারী সিঁড়ি ভোল্টেজটি এনালগ ইনপুটটির উপরে চলে যাওয়ার সাথে সাথে দেখেন, এর আউটপুট গণনা বন্ধ করতে অনুরোধ করে।

এই মুহুর্তে পাল্টা মান এনালগ সিগন্যালের ডিজিটাল সমতুল্য হয়ে ওঠে।

সিঁড়ি সিগন্যালের পদক্ষেপগুলি দ্বারা উত্পন্ন ভোল্টেজের পরিবর্তনের স্তরটি ব্যবহৃত গণনা বিটের পরিমাণ দ্বারা নির্ধারিত হয়।

উদাহরণস্বরূপ, 10 ভি রেফারেন্স ব্যবহার করে একটি 12 মঞ্চের কাউন্টার স্টেপ ভোল্টেজ সহ 10 মঞ্চ মই নেটওয়ার্ক পরিচালনা করবে:

ভি_রেফ/ দুই¹²= 10 ভি / 4096 = 2.4 এমভি

এটি 2.4 এমভি রূপান্তর রেজোলিউশন তৈরি করবে। রূপান্তর কার্যকর করার জন্য প্রয়োজনীয় সময়টি কাউন্টারের ঘড়ির হার দ্বারা নির্ধারিত হয়।

যদি 12 মঞ্চের কাউন্টার পরিচালনার জন্য 1 মেগাহার্টজের ঘড়ির হার ব্যবহৃত হয়, তবে রূপান্তরটির জন্য সর্বাধিক সময় নেওয়া হবে:

4096 x 1 μs = 4096 ≈s ≈ 4.1 এমএস

প্রতি সেকেন্ডে যে পরিমাণ রূপান্তর সম্ভব তা সর্বদা পাওয়া যাবে:

না রূপান্তরগুলির = 1 / 4.1 এমএস ≈ 244 রূপান্তর / সেকেন্ড

রূপান্তর প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করে এমন উপাদানগুলি

কিছু রূপান্তর উচ্চতর দাবিতে পারে এবং কারও কারও কাছে কম গণনার সময় প্রয়োজন হতে পারে তা বিবেচনা করে সাধারণত একটি রূপান্তর সময় = 4.1ms / 2 = 2.05 এমএস একটি ভাল মান হতে পারে।

এটি গড়ে 2 x 244 = 488 টি রূপান্তর সংখ্যা তৈরি করবে।

ধীরে ধীরে ঘড়ির হারের অর্থ প্রতি সেকেন্ডে কম রূপান্তর।

সংখ্যার কম সংখ্যক (কম রেজোলিউশন) সংখ্যার সাথে কাজ করা কোনও কনভার্টারের রূপান্তরটির উচ্চ হার হবে।

রূপান্তরকারীটির নির্ভুলতা অংশীদার যথার্থতার দ্বারা নির্ধারিত হয়।