Analog'a dijital olan sinyal kod çözücüsü. Dijital sinyal

Özellikler:

· Profesyonel ve kullanımı kolay bir yazılım içerir: Ulead Video Studio 8.0 SE DVD.

· USB 2.0 arayüzü

· Video ve ses yakalama

· Parlaklık kontrolü, kontrast, doygunluk ve renk

· Küçük boy

· Tak ve Çalıştır

· Tüm formatlar için destek: Kayıt DVD +/- R / RW, DVD +/- VR ve DVD-Video.

· Video konferans için kullanılabilir

· USB 2.0 şartnamesine uygundur.

· NTSC formatları, PAL, video formatı için destek.

· Video girişi: bir kompozit RCA, bir S-Video.

· Ses girişi: stereovuk 2 rca

· Boyutlar: 88mm * 28mm * 18mm.

· Desteklenen Çözünürlük: NTSC: 720 * [E-posta Korumalı] Pal: 720 * [E-posta Korumalı]

Sistem gereksinimleri:

· Ücretsiz USB 2.0 portu

· Windows 2000 / XP / Vista32bit

· CPU PENTIUM ⅲ 800

· Kurulum için 600 MB boş disk alanı

· Video ve düzenleme yakalamak için 4GB ve daha fazla boş disk alanı.

· Bellek: 256MB RAM.

· Ekran: Minimum 1024 * 768.

· Ses kartı

Teslimin İçeriği:

· 1 x EasyCap USB 2.0 Video Ses Video Yakalama Adaptörü

· 1 x USB kablosu

· 1 x CD-ROM (yazılım)

EasyCap Cihaz için başka bir ilginç uygulama, web kamerasından görüntü kaydıdır. Böylece bilgisayar bir video gözetim cihazına dönüşür. Bu, kişisel ev veya profesyonel amaçlar için çok ucuz bir çözüm kullanılabilir.

Sonunda, VHS formatının 5'ten fazla videolarını dijitalleştirecekseniz, EasyCap Cihazı satın alımının tavsiye edildiğini söylemek isterim. Video arşivinizin daha az olması durumunda, fotoğraf merkezinde DVD'deki videonun üzerine yazılması daha ucuz olacaktır.

Herkese merhaba.

Bugünün incelemesinde, dijital sinyali analoga dönüştüren bir ses dönüştürücü hakkında konuşacağız.

Teknolojilerin gelişmesiyle, alışkanlıklarımız ve ihtiyaçlarımız, ne yazık ki, hiçbir yere gitmiyorlar. Bu yüzden, eski TV'yi daha ilerici bir modele değiştirdim, hüzünle keşfedilen, kulaklıkları veya diğer akustiği bağlamak için içinde 3,5 mm konektör yoktur. Ve ondan önce, benden beri, dijital konektörlerden yoksun olan TV ses sistemine 2.1'e bağlıydım ve gelecekte onu kullanmayı bıraktım, çünkü sesi tamamen memnun kaldığından, soruyu bağlıyken ortaya çıktı. Ek olarak, bazen kulaklıkları TV'ye bağlıyorum, böylece yüksek seslerin ailemin diğer üyeleri tarafından yürümediği için.

Muhtemel seçenekleri inceledikten sonra, sorunumu çözmenin en kolay ve en mantıklı yolunun, dijital sesi analoga çevirebilen bir dönüştürücü satın almak olacaktır. Neyse ki, bu tür konvertörlerle ilgili herhangi bir sorun yoktur ve herkes gerekli konektörlerle donatılmış bir dönüştürücü seçebilir.

Siparişi vermeden önce, işlemi en üst düzeye çıkarmak için, yerel hizmeti kullanarak satıcıyı kontrol etmeye karar verildi. Test sonuçları, satıcının güvenilir olduğunu ve güvenilebileceğini gösterdi. Test sonucu elde edilen ayrıntılı veriler görüntülenebilir.

Parsel hızla hızlı bir şekilde hızlı bir şekilde gönderildi ve bir ay boyunca harcandı. Parselin izlenmesi hakkında bilgi sahibi olur.

Bir dönüştürücü, orijinal bir ambalaj olmadan tedarik edilir, örneğim düzenli bir polietilen pakette geldi. Bulmacanın ince tabakasına ek olarak, parselin içeriği hiçbir şeyi korumamıştır, seyahat sırasında içeriği acı çekmedi. Böylece, teslimat paketinde, en fazla dönüştürücüye ek olarak: talimatlar, 1A'da bir ağ bağdaştırıcısı, yaklaşık 1 metre uzunluğunda bir güç kablosu ve 1,5 metre uzunluğunda bir kablo optik kablo.

Böyle bir set, dönüştürücünün hemen kullanabileceğinden emin olmak için yeterlidir. Hiçbir şey almayın.

Talimat, A5 format sayfasının boyutu, İngilizce olarak yazdırılır.


Prensip olarak, burada özellikle ilginç bir şey yoktur. Dönüştürücünün sadece teknik özellikleri varsa.

Dönüştürücü kendisi, her iki taraftaki çoklu konektörlü küçük bir kutudur. Üstüne, ne olduğu ve "oturum açma" nun üzerinde çalışan ve hangi "çıktı" ile ilgili olduğu hakkında bilgi vardır. Dönüştürücünün boyutu oldukça kompakt - 50 * 40 * 26 mm., Böylece onu görünmeyecek ve dikkat çekmeyecek olan TV için atabilirsiniz.


Karşı taraftan - herkes iyi bilinen bir yazıt "Çin'de yapılan" ve birkaç simge ve bu ekipmanın, zararlı maddelerin içeriğini sınırlayan RoHS yönergesinin gereksinimlerine uygun olduğu iddiasıdır.


Dönüştürücü kendisi niteliksel olarak yapılır. Hiçbir şeyin içinde asılı olamaz, çıngırak yok. Sıkıştırıldığında, durum çatlamaz. Boşluklar, boşluklar ya da böyle bir şey bulundu. Plastiği yersiz kokusu da değil.

Böylece, "Giriş" den 3 konektör vardır: fiber-optik toslink, koaksiyel ve bir güç konektörü bulunur. Hemen tam bir ağ bağdaştırıcısını ertelemediğimi söylemeyi dört gözle bekliyorum. Dönüştürücü, USB konektöründen TV'de mevcut olan 1A'ya mükemmel çalışır. Ek olarak, hayır, hayır ve elektrik tasarrufu, dönüştürücü yalnızca TV açıldığında çalışır.


Birkaç konektör olduğu için "çıktı" dan: Bir çift RCA "laleler", 3,5 mm minijack, ayrıca konvertörün durumu hakkında bize bildiren bir gösterge LED'inin yanı sıra: Çalışması sırasında kırmızı parlıyor.


Dönüştürücünün görünümünde daha ilginç bir şey yoktur, bu, pratik testlerine geçebileceğiniz anlamına gelir. Başlamak için, TOSLINK komple kabloyu kullanırız ve dönüştürücüyü ağa bağlayın.


Dönüştürücüde bulunan kırmızı diyotun yandığı görülebilir. Aynı şekilde, kablonun kendisi kırmızı renkte parlıyor, bu da her şeyin normal modda çalıştığını gösterir. Fiber-optik kabloyu diğer yandan dönüştürücüye birleştirerek ve diğerinin içine sokarak 3,5 mm. Ses konektörü, önce hiçbir şey duymadım: ((ancak TV ayarlarında istenen ses kaynağını seçmeniz gerektiği için bana geldi. Bundan sonra, her şey olması gerektiği gibi çalıştı.

Şimdi en önemli şey hakkında - çalışma kapasitesi hakkında. Dönüştürücü iyi çalışıyor. Gürültü, hırıltı, gıcırtı ve diğer hoş olmayan sesler duyulmadı. Dahası, hem kulaklıktaki seslere hem de ses sistemine 2.1'e eşit olarak atıfta bulunur. Sesin kendisi yüksek ve net. Standart bir 3.5 mm ile bağlanırken eski TV'de olduğumdan daha kötü değil. Bağlayıcı. Başka neler beğendi, birkaç gadget'ı eşzamanlı olarak birbirine bağlama olasılığının uygulandığı bir şeydir. Yani, biri "laleler" ve ikinci 3,5 mm'den sonra bağlanabilir. Bağlayıcı. Bu yüzden sürekli telleri değiştirmeyin.


Burada yazıldığı her şeyi özetle, dönüştürücüyü sevdiğimi söyleyebilirim ve başarılı bir şekilde satın almayı düşünüyorum. Her şey tam olarak olması gerektiği gibi çalışır. Bağlantı veya ayar ile ilgili herhangi bir sorun yoktu. Bu nedenle, televizyonda sadece "dijital" ses bağlantıları olarak sahipseniz, gözlerinizi benzer bir ürüne çekebilirsiniz - yine kulaklıklardaki sesi duymanıza yardımcı olacaktır :) Her ne kadar dürüst olmak gerekirse, çok net değilim Üreticilerin "analog" çıktılarından kurtulmaları için arzu ...

Bunda, belki de her şey. Dikkatiniz için teşekkür ederiz ve zaman geçirdim.

DAC - Dijital Analog Dönüştürücü - Ses sinyalini dijital formattan analoga dönüştürmek için gerekli; Genellikle, bir amplifikatöre veya acil sese iletmek için.

Tüm modern ses kayıt formatları dijital bir gösterim kullanır. Ve CD veya Blu-ray sürücüleri ve MP3 dosyalarındaki izler ve iTunes'tan müzik - hepsi dijital bir biçimde depolanır. Ve bu girişi yeniden oluşturmak için, bir analog sinyale dönüştürülmelidir - bu işlev ve bir dijital analog dönüştürücü gerçekleştirmelidir. Dahili DAC, müziğin çoğaltılması herhangi bir cihazda bulunur. Ancak, aynı ses dosyalarını (veya aynı diskten izler) farklı oyunculardaki çalınmanın kalitesinin belirgin şekilde farklı olmasıdır. Aynı yükselteçler ve kulaklıklar kullanılıyorsa, sorunun DAC oynatıcıda olduğu anlamına gelir.

Dacaps farklıdır: ucuz düşük güç dönüştürücüler (mobil cihazlarda sık kullanılan üreticiler), ses kalitesinden güçlü bir şekilde etkilenen düşük hız ve düşük bitlere sahiptir.

Bir mobil cihazın bir dijital çıkışa (S / PDIF veya USB) varsa, harici bir DSA'yı kendisine bağlayabilirsiniz - bu dijital ses dönüşümünün analoguna doğru olduğunu garanti eder.

Ek olarak, harici DAC, loseless-formatlarda (kalite kaybı olmadan ses kayıt formatı) kaydedilen müziği, yüksek takdirine bağlı olarak, maksimum kayıt ve orijinali sağlayarak çok faydalı olabilir. Bu tür girişler dağıtıldığından, çoğunlukla internet üzerinden, sıklıkla onları doğrudan bilgisayardan diller. Ancak yüksek kaliteli bir ses kartı nadiren dizüstü bilgisayarlarda ve tabletlerde bulunur ve anakartın içine yerleştirilmiş ses kartları yüksek kalitede vurgulanmaz. Ve bu durumda, loseless müziği dinleme noktası kesinlikle kaybolur. Bilgisayarda dijital ses çıkışı varsa, örneğin S / PDIF durumunda durum düzeltilebilir. Bir DAC'yı örnekleme frekansı ve kaydedilen kayıttan daha az olmadığında, yüksek kalitede bir analog sinyal alabilirsiniz.

Bluetooth desteğiyle bir DAC satın alarak bir başka güzel bonus elde edilebilir. Bu, konvertörlere bağlı konuşmacılarda, tellerle "bağlı" olmadan mükemmel müzik dinlemenizi sağlar. Bir mobil bilgisayar için (tablet veya dizüstü bilgisayar) çok uygun olabilir. Ek olarak, böyle bir dönüştürücü ile, Bluetooth'u destekleyen ve aralarında kolayca geçiş yapan diğer cihazlardan müzik çalabilirsiniz.

ADC - Analog-Dijital Dönüştürücü - Aksine, bir analog ses sinyalini dijital bir formata dönüştürmek için gereklidir. ADC, eski analog kayıtların sayısallaştırılması (dijital formata çevrilmiş) için vazgeçilmez olacaktır: kayıtlar, ses ve video etiketleri üzerinde. Ayrıca, mikrofondan "Canlı" ses biçiminde kayıt yaparken ADC gerekli olacaktır. Kayıt fonksiyonu olan ve bilgisayar ses kartlarındaki oyuncular yerleşik bir ADC'ye sahiptir, ancak sayısallaştırma kalitesi sizin için önemli ise, bu görevi özel bir cihaza emanet etmek daha iyidir.

Tamamen karşıt görevlere rağmen, ADC ve DAC, dönüşümün kalitesi üzerinde büyük bir etkisi olan bazı ortak özelliklere sahiptir.

Ses dönüştürücülerin özellikleri.

ADC için Örnekleme frekansı Dönüştürücünün hangi frekansın analog sinyalin genliğini ölçeceğini ve dijital formda ileteceğini belirler. DAC için, aksine, hangi frekanslı dijital veriler bir analog sinyal haline dönüştürülecektir.

Örnekleme oranı ne kadar yüksek olursa, dönüşüm kaynak sinyaline daha yakındır. Bu gösterge o kadar yüksek olduğu görülüyor. Ancak, Kotelnikov teoremine göre, herhangi bir frekansta bir sinyal iletmek için, örnekleme frekansı sinyalin kendisinin yeterince daha fazla frekansıdır. Söylenti için ayırt edilebilecek en yüksek frekansın 20 kHz'dir (çoğu insan, 15-18 kHz alanında ses sesinin üst sınırına sahiptir), 40 kHz'deki örnekleme frekansları, herhangi bir yüksek kalitede sayısallaştırma için yeterli olmalıdır. ses. Ayrıklama Frekansı Ses CD'si: 44.1 KHz ve maksimum örnekleme frekansı MP-3 dosyaları: 48 kHz, sadece bu kritere dayanarak seçilir. Buna göre, ses ve MP3 dosyalarını kaybeden DAC, en az 48 kHz'lik bir örnekleme frekansına sahip olmalıdır, aksi takdirde ses bozulur.

Teorik olarak, bu örnekleme frekansı yeterli olmalıdır, ancak neredeyse bazen daha fazla sıklığa ihtiyaç vardır: Gerçek ses sinyali, Kotelnikov teoreminin gereksinimlerini tam olarak karşılamıyor ve belirli koşullar altında sinyal bozulabilir. Bu nedenle, saf sesin bağları 96 kHz ayrıklaşma frekansı ile popülerdir.

DAC'nin örnekleme frekansı, kaynak dosyanınkinden daha yüksektir, ses kalitesi sesin kalitesini etkilemez, bu nedenle sadece Blu-ray ve DVD-Ses veya loseless müziği ile dinleyeceğiniz bir anlam ifade ediyor. onunla örnekleme sıklığı. BÜYÜK 48 KHz.

Bir dönüştürücünün 48 kHz'in üzerindeki örnekleme frekansına sahip bir dönüştürücünün edinilmesini zorluysanız, satın alma işleminde tasarruf etmeye değmez. DAC, diğer herhangi bir ses cihazı gibi, sinyal için kendi gürültüsünü ekler. Düşük maliyetli modellerde, gürültü oldukça yüksek olabilir ve yüksek örnekleme sıklığını dikkate alarak, böyle bir dönüştürücünün çıktısında tehlikeli bir ultrasonik gürültü görünebilir. Evet ve işitme menzilinde, NOT, bu kadar yüksek olduğu ortaya çıkabilir, çünkü tüm kazançların örnekleme sıklığını arttırmasını engeller.

Hoşnutsuzluk- Dönüşümün kalitesini doğrudan etkileyen ikinci karakteristik.

DAC'nin deşarjı, ses dosyasının deşarjına karşılık gelmelidir. DAC'nin deşarjı daha düşük olursa, bu dosyayı dönüştürebilme olasılığı olasıdır.

Ses CD'leri parçalarının bir kısmı 16 bit vardır. Bu, 65536 genlik derecesinden ima eder - çoğu durumda bu yeterlidir. Ancak teorik olarak, ideal koşullarda, insan kulağı daha fazla izin sağlayabilir. Ve 96 kHz ve 48 kHz ve 48 kHz ile kayıtlar arasındaki fark tartışabilirse, arka plan gürültüsünün yokluğunda 24 bitlik bir sesi 24 bitten ayırt edebilirse. Bu nedenle, DAC DVD ve Blu-ray sesini dinlemek için kullanılması gerekiyorsa, biraz 24 olan bir model seçmelisiniz.

ADC'nin deşarjı ne kadar yüksek olursa, ses sinyalinin genliğinin daha doğrusu ölçülür.

ADC'yi seçerken, hangi görevlerin ele alındığı varsayıldığı varsayılarak işlenmesi gerekir: "gürültülü" ses kayıtlarını eski bantlardaki ses kayıtları için, yüksek basamaklı ADC gerekli değildir. Stüdyo mikrofonundan yüksek kaliteli bir dijital kayıt almayı planlıyorsanız, 24 bit bir ADC kullanmak mantıklıdır.

Kanal Sayısıhangi sesin cihazı dönüştürebileceğini belirler. İki kanallı bir dönüştürücü stereo ve mono sesi kullanabilecektir. Ancak Dolby Digital veya Dolby TrueHD sinyalini dönüştürmek için altı veya sekiz kanallı bir dönüştürücü gerekir.

Sinyal / Gürültü Oranı Dönüştürücü tarafından sinyal için eklenen gürültü seviyesini belirler. Bu gösterge ne kadar yüksek olursa, dönüştürücüden geçen sinyalin ne kadar temizlenmesi durumunda kalır. Müziği dinlemek için, bu göstergenin 75 dB'nin altında olması istenmez. Hi-Fi Ekipmanları en az 90 dB sağlar ve yüksek kaliteli Hi-end cihazları 110-120 dB ve daha yüksek bir sinyal-gürültü oranı sağlayabilir.

DAC dijital olmalı giriş- S / PDIF, USB veya Bluetooth olabilir. ÇıktıdAC Analog - "Jack" (Jack) veya "Laleler" (RCA). ADC'de, tersi analog giriş ve dijital çıkıştır. Dönüştürücü birkaç farklı giriş ve çıkış varsa, bunlara çeşitli cihazlardan bağlanma kabiliyetlerini genişletir. Dönüştürücüdeki giriş bir ise, benzer çıkışın, bağlı olduğu varsayıldığı cihazda olduğundan emin olun.

Ses dönüştürücüler stüdyo ve ev ekipmanı için daha muhtemeldir. gıdadönüştürücülerin çoğu 220V ağdan yapılır. Ancak, pillerden besleyen ve özerk bir şekilde kullanılabilecek dönüştürücüler de vardır. Bu, bir mobil cihazla bir dönüştürücü kullanırken uygun olabilir - bir dizüstü bilgisayar, bir tablet, bir akıllı telefon veya oyuncu.

Bazı dönüştürücüler, mikro-USB konektöründen geçirilir ve bu konnektör üzerinden bir ses sinyali alamazlar. DAC'nin USB ortamında ses dosyalarını okuyabileceği sizin için önemliyse, satın almadan önce, cihazdaki USB'nin sadece güç için kullanılmadığından emin olun.

Seçim seçenekleri.

Eski teyp kayıt cihazlarını dijitalleştirebileceğiniz veya mikrofondan bir bilgisayar sesine yazabileceğiniz bir cihaza ihtiyacınız varsa, analog-dijital bir dönüştürücüye ihtiyacınız var. Onlar için fiyatlar 1100 ruble'den başlıyor.

Bir akıllı telefondan bir akıllı telefondan gelen seslerin yüksek kaliteli oynatımı için bir cihaz almak istiyorsanız, Bluetooth desteğiyle DAC arasından seçim yapın. Böyle bir cihaz size 1400-1800 ruble mal olacak.

Loseless-Format'ta kaydedilen tüm ses servetini yüksek bir örnekleme sıklığı ve 24'lük bir miktar oranı ile duymak istiyorsanız, karşılık gelen DAC'a ihtiyacınız olacaktır. 1.700 ruble'den mal olacak.

Analog dünyamızın bilgisi için modern dijital cihazlar analog-dijital dönüştürücüler kullanır. Nasıl çalıştığı hakkında, bu makalede size söyleyeceğim.

Sürekli sinyalin dijital bir formda olması gerekiyorsa, analog giriş değeri ilgili sayıya dönüştürülmelidir. Bu görev bir analog-dijital dönüştürücü (ADC veya ADC) gerçekleştirilir.

Teori

S (t), sinyalimizi tanımlayan bazı matematiksel işlevdir. Sinüzoidal bir sinyal için basit bir popüler işlevi seçmek imkansızdır. Bu nedenle, s (t) bırakmayacağız. Bununla birlikte, matematikte, hemen hemen her fonksiyonun sinüzoidal (günah ve cos) sinyallerinin toplamı olarak, ancak farklı genlikler ve açısal frekanslarla temsil edilebileceği kanıtlanmıştır. Ve işlevi daha zor olursa, daha sinüzoidal sinyaller gereklidir. Sonuç olarak, biz:

Bu tutardaki sinüsler ve kostazlar, S (t) sinyalinin harmonikleri denir ve spektrum Sinyal S (T) ve toplam denir yakınında. Bu, modern tekniklerde yaygın olarak kullanılan spektral analizin temelidir. Sinyal spektrumu (günah ve COS seti), örneğin sinüzoidal için bir grafik şeklinde tasvir etmek için uygundur:

(Ayna kısmı yalnızca matematiksel dönüşümlerden dolayı görünür, fiziksel bir anlam yoktur)
Ve sinyalimiz için:

ADC kullanılarak uygulanan sürekli sinyallerin analog-dijital dönüşümü için prosedür, S1, S2, S3, S4 sayısının sırasına göre sinyalimizi tanımlayan zamanın (T) sürekli fonksiyonunun dönüştürülmesidir. ..., sabit zamana atfedilen. Bu prosedür iki bağımsız operasyona ayrılabilir. İlki denir ayrıştırma Ve zamanın (T) sürekli fonksiyonunun sürekli sekans S1, S2, S3, S4'ün dönüştürülmesinden oluşur. İkincisi denir niceleme ve ayrık S1 *, S2 *, S3 *, S4 * için sürekli bir diziyi dönüştürmekten oluşur.

Sürekli sinyallerin örneklenmesi dayanmaktadır teorem referansları (Whitaker Teoremi - Nyquist - Kotelnikova - Shannon):

Spektrum, Fmax'ın üstündeki frekansı içermeyen bir S (t) sinyali varsa, S (t) s (t) eşit aralıklarla alındığı biliniyorsa, tamamen geri yüklenebilir:

Bu teoreme göre, dijital formda bir analog sinyali temsil etmek için referanslara ihtiyacımız var. Ama sonra sorun: Gerçek sinyaller sonsuz bir spektrum var ve gerçek sinyal yok. Bu durumda, filtreyi kullanarak sinyalin spektrumunu kırpmak gerekir, bu yüzden yapay olarak yaratılırız. Genellikle, armonik seviyesinin maksimum değerin% 10'unun% 10'unu geçmediği gibi bir spektrum bölgesinde alınır. Aramak üst frekans Spektrum. Spektrumun üst açısal frekansı hakkında konuşmak da uygundur.

Sinyallerimiz için örnekleme kullanımı, işlem sistemlerinde numune nedeniyle, belirli yüksek frekanslı bozulmanın ortaya çıkmasına neden olur. Bu bozulmayı azaltmak için, örnekleme frekansını arttırmak veya daha fazlasını almak gerekir. Ancak, sinyalin bilgi kaynağı artar. Genellikle gereksizdir ve herhangi bir pratik görevde "Altın Orta" aramanız gerekir.

Sonuçta, analog sinyalimiz, sinyalin böyle restore edilebileceği bir dizi referanslara karşılık gelecektir:

Sinyal nicelemesi de, dijitalleştirilmiş sinyalin bilgi kabını etkileyen son sinyal seviyesi seti nedeniyle bilgi kaybını da kaybedildiğinde.

Özet:

1. Sinyaller hem zaman alanında hem de frekansta (spektrum) çalışılabilir.
2. Analog sinyalden dijital bir sinyal elde etmek için önce ayrıklaşmanız gerekir ve sonra ölçülmeniz gerekir.
3. Sinyali örneklemeye, spektrumunu sınırlamanız gerekir.
4. Örnekleme frekansını ve nicelleştirme seviyelerinin sayısını en iyi şekilde seçmek gerekir.
5. Örnekleme yaparken, sürekli olarak en yakın dijital olarak analog değeri yuvarlar ve sonunda hatalarımız var. gürültü örnekleme.

ADC'nin teknik özellikleri:

Statik

Sıfır yer değiştirme hatası - ADC'nin çıkış kodunun sıfır olduğu giriş sinyalinin değeri.

Tam ölçek hatası - Sıfır ofset yokluğunda dönüşüm ölçek limitinin gerçek ve ideal değerleri arasındaki göreceli fark.

Doğruluk dışı olma - Dönüştürme D (U (T)) dönüşümünün gerçek karakteristiğinin en uygun şekilde sapması

Dinamik

Dönüşüm süresi - Bu, örnekleme darbesinin başlangıcından veya bu numuneye karşılık gelen sürdürülebilir kod görünene kadar dönüşümün başlangıcından itibaren sayılan süredir.

Uygulama

Basitleştirilmiş bir formdaki paralel analog-dijital dönüşümün klasik diyagramı şöyle görünür:

Dirençler referans voltajını eşit oranlarda paylaşır. Analog sinyalin ve referans voltajının bir kısmının referansları karşılaştırıldıkları karşılaştırıcılara beslenir. Karşılaştırıcının çıktısında tesadüf durumunda, mantıklı bir birimimiz var. Böylece, kodlayıcının gerekli formata dönüştürdüğü kodu ortaya çıkar.

• Gorovsky I.S. Radyo mühendisliği zincirleri ve sinyalleri.
• Baskakov S.i. Radyo mühendisliği zincirleri ve sinyalleri.
• Kester Walt. Veri dönüştürme el kitabı.

P.S. Makale, kavramların eşitliği ve sinyalin eşitliği anlamına gelir.
P.S. Makalenin seviyesi geniş bir kitle için tasarlanmıştır.

Etiketler: sinyal, spektrum, niceleme gürültüsü, niceleme, ayrıklaşma, karşılaştırıcı, ADC, analog, rakam, kodlayıcı, sayısallaştırma, niceleme adımı, ADC

Elektronik olarak, sinyaller ayrılır: analog, ayrık ve dijital. Gördüğümüz her şeyin, çoğunlukla bir analog sinyal olduğu gerçeğiyle başlayalım, ancak bilgisayar işlemcisini gören şey dijital bir sinyaldir. Tamamen açık değildir, bu yüzden bu tanımlarla ilgilenelim ve bir tür sinyalin diğerine dönüştürüldüğü için.

Elektrik gösterimi analog sinyalinde, adına göre yargılamak, gerçek bir değerin analogudur. Örneğin, ortam sıcaklığını sürekli, yaşam boyunca hissedersiniz. Mola yok. Aynı zamanda, sadece iki seviye "sıcak" ve "soğuk" ve bu değeri tanımlayan sonsuz sayıda hissi hissetmediniz.

Bir kişi için, "soğuk" farklı şekillerde olabilir, sonbahar serinlik ve kış dondur ve hafif donlardır, ancak her zaman "soğuk" olumsuz bir sıcaklıktır ve "ısı" değildir - her zaman olumlu sıcaklıklar değildir.

Buradan, analog sinyalin iki özelliğine sahip olduğunu takip eder:

1. Zamanda devamlılık.

2. Sinyal değerlerinin sayısı sonsuzluk, yani Bir analog sinyal, ölçeği belirli bölümlere ayırarak parçalara doğru bir şekilde ayrılamaz veya ilahi yapamaz. Ölçüm yöntemleri, bir ölçüm birimine dayanır ve doğruluğu sadece ölçeği daha az olandan daha az olandan daha doğru olandan bağımsızdır.

Ayrık sinyaller - Bunlar, herhangi bir değerin sırasını veya ölçümlerini temsil eden sinyallerdir. Bu tür sinyallerin ölçümleri sürekli değildir, ancak periyodik değildir.

Anlatmaya çalışacağım. Termometreyi bir yere kurduysanız, analog değeri ölçer - yukarıdakilerden takip eder. Ama sen, aslında, ifadesini izliyorum, ayrık bilgiler alıyorsunuz. Ayrık - ayrı demektir.

Örneğin, termometrenin bir dahaki sefere, öğlen bir termometre üzerinde bir dahaki sefere ne kadar derecede baktığını öğrendim ve akşamları üçüncü kez öğrendiniz. Sıcaklığın ne kadar hızlı değiştiğini, eşit şekilde ya da keskin bir atlama, sadece o zamanın gözlendiği verileri biliyorsunuz.

Bu bir dizi seviye, tip 1 ve 0, yüksek ve düşük veya düşük değildir. Bilginin yansıma derinliği dijital formda, dijital cihazın hanesi (mantık seti, mikrodenetleyici, işlemci vb.) İle sınırlıdır. Boolean verilerinin depolanması için uygun olduğu ortaya çıktı. Bir örnek, "Gün" ve "Gece" tipi veri depolaması için aşağıdakilerdir, 1 bit bilginin yeterlidir.

Bit- Bu, dijital formdaki bilgi sunumunun minimum değeridir, sadece iki tür değer 1'de (mantıksal birim, yüksek seviye) veya 0 (mantıksal sıfır, düşük) depolanabilir.

Elektronikte, bilgi biti düşük voltaj seviyesi (0'a yakın) ve yüksek voltaj seviyesi olarak gösterilir (belirli bir cihaza bağlıdır, genellikle bu dijital düğümün besleme voltajı ile çakışır, tipik değerler - 1.7, 3.3. 5V, 15V).

Alınan düşük ve yüksek seviyeler arasındaki tüm ara değerler geçiş bölgesidir ve devreye bağlı olarak, hem geneldeki cihazların hem de mikrodenetleyicinin (veya başka bir dijital cihazın) dahili devresine sahip olabileceğine dair spesifik bir değere sahip olmayabilir. Farklı bir geçiş seviyesi, örneğin sıfır için 5-tolt mantığı için, voltaj değerleri 0 ila 0.8V arasında ve birim başına 2V ila 5V arasında alınabilirken, 0.8 ile 2b arasındaki boşluk belirsiz bir bölgedir, aslında , yardımından birinden ayrılır.

Ne kadar doğru ve kapasiteli değerlerin saklanması gerekir, biraz ihtiyacınız varsa, dört günlük bir dijital form ekranına sahip bir tablo örneği veririz:

Gece - Sabah - Gün - Akşam

Bunun için 2 bit gerekir:

Genel durumda, analog-dijital dönüşüm, fiziksel değerin dijital bir değere çevirme işlemidir. Dijital değer, işlem cihazı tarafından algılanan bir birim ve nozül kümesidir.

Böyle bir dönüşüm, dijital teknolojinin çevre ile etkileşimi için gereklidir.

Bir analog elektrik sinyali form giriş sinyalini tekrarladığından, "olduğu gibi" dijital formda yazılamaz, çünkü sonsuz sayıda değere sahip olduğundan. Bir örneğin ses kayıt işlemi verilebilir. Birincil biçimde buna benziyor:

Farklı frekanslı dalgaların toplamıdır. Frekanslarda ayrışma (daha fazla ayrıntı için, bkz. Fourier dönüşümüne), bir şekilde veya başka bir benzer resme kapatılabilir:

Şimdi bir dizi "11110001010100" biçiminde deneyin, oldukça zor, değil mi?

Analog değeri dijital olarak dönüştürme ihtiyacının bir başka örneği, ölçümüdür: elektronik termometreler, voltmetreler, ampermetreler ve diğer ölçüm cihazları analog değerlerle etkileşime girer.

Dönüşüm nasıl?

İlk önce analog sinyalin örnek dönüşümünün diyagramına dijital ve arkaya bakın. Daha sonra ona geri döneceğiz.

Aslında, bu iki ana aşamadan oluşan karmaşık bir süreçtir:

1. Sinyal sinyali.

2. Seviyede niceleyin.

Sinyal örneklemesi, sinyalin ölçüldüğü zaman aralıklarının tanımıdır. Bu boşluklar daha kısa, daha doğru ölçüm. Örnekleme süresi (T), okuma verilerini sonuna kadar zaman aşımına uğradı. Örnekleme frekansı (F) ters değerdir:

Sinyali okuduktan sonra, işlenir ve hafızaya kaydedilir.

Sinyal okumalarının okunur ve işlendiği zaman arasında değişebilir, böylece ölçülen değerin bir bozulması var. Böyle bir Kotelnikov teoremi var ve bundan böyle bir kural türetiyor:

Örnekleme frekansı, ayrıksız sinyalin frekansından en az 2 kat daha fazla olmalıdır.

Bu, Wikipedia'dan, teoremden alıntılı bir ekran görüntüsüdür.

Sayısal değeri belirlemek için, nicelleştirme gereklidir. Kuantum, ölçülen değerlerin belirli bir boşluğudur, yukarıda belirtilen sayıda ortalama alınır.

Şunlar. X1 ila X2'den, şartlı olarak belirli bir XY değerine eşit sinyaller. Ok ölçme cihazını bölerek fiyatını hatırlatır. Referans aldığınızda, en fazla gösterge ölçeğindeki en yakın işarete eşitsiniz.

Öyleyse, seviye cinsinden niceleyin, daha kuantta, daha doğru ölçümler ve virgülden sonra (yüzlerce, bindegs vb.) Daha fazla işaretler içerebilirler.

Daha kesin olarak, virgülden sonra işaret sayısı, ADC'nin deşarjı ile belirlenir.

Resim, belirli bir limit aşıldığında, yukarıda açıklandığı zaman, yukarıda açıklandığında, bir bit bilgi kullanarak sinyal nicelleme işlemini gösterir.

Sağda, sinyalin nicelleşmesini ve iki veri biti biçiminde kayıt gösterir. Gördüğünüz gibi, sinyalin bu fragmanı zaten dört değere ayrılmıştır. Sonuç olarak, pürüzsüz analog sinyalin dijital bir "Adım" sinyaline dönüştüğünü ortaya çıkar.

Santimlendirme seviyelerinin sayısı, formülle belirlenir:

N, boşalma sayısıdır, n, nicel getirme seviyesidir.

İşte daha fazla sayıda kuantaya ayrılmış bir sinyal örneğidir:

Buradan, sinyalin değerlerinin daha sık alındığı (daha fazla örnekleme frekansı), daha doğru olduğu çok açıktır.

Bu resim, bir analog sinyalin dijital bir görünümde ve yetim ekseninin solundaki (dikey eksen) kaydının dijital bir 8 bit formda dönüştürülmesini gösterir.

Analog-Dijital Dönüştürücüler

ADC veya analog-dijital dönüştürücü ayrı bir cihaz olarak veya yerleşik olarak yapılabilir.

Mikrodenetleyicilerde daha önce, örneğin, MCS-51 aileleri bileşimlerinde bir ADC içermedi, bunun için harici bir çip kullanıldı ve bir işlemin bir rutinini bir rutin, harici değerlerdir.

Şimdi onlar en popüler olan AVR ATMEGA328 gibi çoğu modern mikrodenetleyicilerde, MK'nın kendisi içine inşa edilmiştir. Arduino'da, analog verileri okumak basitçe - analogread () komutu. Mikroişlemciyede, aynı şekilde monte edilmiş, daha az popüler ahududu pi değil, bu kadar kesin değil.

Aslında, her biri dezavantajları ve avantajları olan analog-dijital dönüştürücüler için çok sayıda seçenek vardır. Bu makalede, büyük bir malzeme hacmi olduğu için bu makalede özel bir anlamı olmadığını açıklamak. Sadece bazılarının genel yapısını düşünün.

En eski patentli ADC seçeneği Paul M. Rainey, FacSimile Telgraf Sistemi, ABD'dir. 30 Kasım 1926'da yayınlanan 20 Temmuz 1921'e başvuran 1.608.527 patent. Bu 5 bit ADC doğrudan dönüşümdür. Patentin isimleri, bu cihazın kullanımının telgraf üzerinden veri aktarımı ile ilişkilendirildiği düşüncelerdir.

Modern ADC hakkında konuşursak, doğrudan dönüşüm aşağıdaki şemaya sahiptir:

Girişin, bir eşik sinyalini geçerken çıkışta bir sinyal verilen bir zincir olduğu görülebilir. Bu deşarj ve niceldir. En azından devrede biraz güçlü olan bu belirgin gerçeği gördü.

Kim güçlü değil, giriş zinciri bu şekilde çalışır:

Analog sinyal, bir kerede her şeyde "+" girişine girer. "-" atama ile çıktılar, bir dizi referans stresi üzerinde bir direnç zinciri (dirençli bölücü) kullanılarak açılan referans voltajı gelir. Örneğin, bu zincir için bir satır bu orana benziyor:

Urefi \u003d (1/16, 3/16, 5/16, 7/16, 9/16, 11/16, 13/16) * UREF

Virgül içindeki parantez içinde, toplam referans voltajının hangi bölümünün, her giriş voltajının girişine hangi kısmının beslendiğine dair belirtilir.

Şunlar. Elementlerin her birinin giriş voltajı tanıdık olduğunda iki girişi vardır. «+» Girişdeki voltajı "-" işareti ile aşıyor, ardından çıkışında bir mantıksal bir ünite belirir. Olumlu (dönüştürülmeyen) bir girişte, voltaj, negatif (ters çevirici), sonra çıkışta - sıfırdan daha azdır.

Giriş voltajını istenen deşarjlara bölmek için paylaşmak için voltaj. Gerilim, karşılık gelen elemanın çıkışındaki girişte ulaşıldığında, bir sinyal belirir, işleme devresi dijital formdaki "doğru" sinyali görüntüler.

Böyle bir karşılaştırıcı veri işleme hızı için iyidir, giriş zincirinin tüm elemanları paralel olarak tetiklenir, bu ADC türünün ana gecikmesi, 1 karşılaştırıcının (hala paralel olarak çalışır) ve Seer gecikmelerinden oluşur.

Bununla birlikte, büyük bir paralel zincir eksikliği var - bu, yüksek bit adcs elde etmek için çok sayıda karşılaştırıcıya ihtiyaç duyar. Örneğin, 8 hane almak için, 2 ^ 8 karşılaştırıcıya ihtiyacınız var ve bunlar 256 adet kadardır. On yıl boyunca (Arduino'da, 10 bit ADC, bu arada, başka bir tür) 1024 karşılaştırıcıya ihtiyacınız var. Kendilerini böyle bir işlem seçeneğinin fizibilitesi hakkında yargılayın ve nerede gerekli olabileceği.

Başka ADC'ler var:

sıralı yaklaşım;

delta Sigma ADC.

Sonuç

Analog sinyalini analog sensörlerden parametreleri okumak için dijital olarak dönüştürün. Ayrı bir dijital sensör türü var, bunlar ya entegre cipsler, örneğin DS18B20 - çıkışında zaten dijital sinyal üzerindedir ve herhangi bir mikrodenetleyici veya mikroişlemciler tarafından ADC'yi kullanmaya gerek kalmadan veya tahtadaki bir analog sensörü kullanmadan işlenebilir. Dönüştürücüsü zaten yerleştirildi. Her sensör türü, gürültü bağışıklığı ve ölçüm hatası gibi artıları ve eksileri vardır.

Dönüşümün ilkeleri hakkında bilgi, mikrodenetleyicilerle çalışan herkes için gereklidir, çünkü her modern sistemde böyle bir dönüştürücü yoktur, bu tür dönüştürücüler gömülüdür, harici cips kullanmanız gerekir. Örneğin, ADS1256'daki hassas ADC'lerle, özellikle Ahududu PI GPIO konektörünün altında tasarlanmış böyle bir ücret getirebilirsiniz.