Ločljivost AD-pretvorbe
Cilji
- Podrobneje si bomo ogledali dva najpomembnejša podatka analogno-digitalnih pretvornikov.
Ločljivost analogno-digitalne pretvorbe (an. resolution) je osnovni podatek AD-pretvornika in pove, kako natančen bo digitalen zapis vhodne analogne vrednosti. Ločljivost podajamo z dolžino binarnega zapisa, s katerim lahko zapišemo vse izhodne vrednosti. Primeri: 8-, 10-, 11-,12-, 16- bitna ločljivost.
8-bitni AD-pretvornik pretvori vhodno območje napetosti v 8-mestni dvojiški zapis. Možnih je 256 različnih vrednosti, vrednost enega bita ustreza eni 255-ini največje možne vhodne napetosti.
Pri 9-bitnem pretvorniku imamo zaradi enega dodatnega bita še drobnejšo delitev. Korak, ki pripada enemu bitu, je v primerjavi z 8-bitno pretvorbo polovičen.
Vsak nadaljnji bit ločljivosti pomeni podvojitev števila izhodnih vrednosti.
Ločljivost AD-pretvorbe lahko primerjamo z merjenjem iste dolžine z uporabo centimetrskega ali milimetrskega merila. Meritev z milimetrskim merilom je bolj natančna, najmanjši korak – torej milimeter – ustreza manjši dolžini kot pri centimetrskem merilu. Podatek "701 mm" je bolj natančen kot "70 cm", saj je podan s tremi veljavnimi števkami.
Slika prikazuje uporabo AD-pretvornika.
Prikazan je razpon ločljivosti in hitrosti pretvornikovza neko družine izdelkov.
Podatek v spodnjem delu govori o hitrosti pretvorbe, ki je lahko od 50 000 vzorcev v sekundi do milijon vzorcev v sekundi. Enota "MSps" pomeni Mega Samples per Second, milijon vzorcev na sekundo.
»Večbitni« pretvornik, pretvornik z višjo ločljivostjo torej, pretvori analogno napetost bolj natančno, najmanjši bit v digitalnem zapisu (LSB – Lest Significant Bit) predstavlja manjši napetostni korak. Pretvornik bo zaznal manjšo spremembo napetosti, pretvorba bo bolj natančna.
Število izhodnih digitalnih vrednosti N izračunamo iz podatka o ločljivosti:
Za 10 bitni pretvornik dobimo N = 210= 1024 vrednosti, za 12 bitni pretvornik pa N = 212 = 4096.
Večbitni pretvorniki so dražji, običajno potrebujejo tudi daljši čas za pretvorbo.