এডিসি ইনপুটটির জন্য 0 থেকে 2.5 ভি এনালগ সিগন্যালকে 0 থেকে 2.5V তে কীভাবে রূপান্তর করবেন?

Question

আমার কাছে একটি এনালগ সিগন্যাল রয়েছে যা 0V এবং 10V এর মধ্যে রয়েছে। আমি আমার এডিসির জন্য এটি 0 থেকে 2.5V এ রৈখিকভাবে স্কেল করতে চাই।

আমি উদ্বিগ্ন যে একটি প্রতিরোধী ভোল্টেজ বিভাজক ব্যবহার সিগন্যালের গুণমানকে প্রভাবিত করবে। এটা কি সত্য? যদি এটি সত্য না হয় তবে আমার ভোল্টেজ বিভাজকের জন্য কোন মান প্রতিরোধক ব্যবহার করা উচিত?

Comments

ভোল্টেজ

— বিভাজক

@ কেলেনজবি - এমসিইউগুলিতে ভোল্টেজ ডিভাইডার এবং এডিসি এবং এডিসি ইনপুট প্রতিবন্ধকতা উভয়ই এই প্রশ্নের সাথে খুব মিল; তিনটিই প্রতিরোধক ডিভাইডার এবং এডিসি সম্পর্কে। যাইহোক, টমাস দুটি সংযুক্ত প্রশ্নের মধ্যে উল্লেখ করেছেন যে তিনি উত্সটি লোড করার বিষয়ে উদ্বিগ্ন নন, যা বর্তমান উত্তরগুলির মূল উপাদান। অতিরিক্তভাবে, অন্য প্রশ্নগুলির প্রতিরোধকের মান কীভাবে গণনা করা যায় তা এখনও কেউ ব্যাখ্যা করেনি।

— কেভিন ভার্মির

@ লায়নহার্ট - আপনার উত্স সংকেতটি কতটা শক্তিশালী?

— কেভিন ভার্মির

@ কেভিনভাইয়ার কীভাবে এই প্রশ্নটি সম্পর্কে তখন: পিআইসি ভোল্টেজ পরিমাপ ; এবং তারপরে ভোল্টেজ বিভাজক অংশের জন্য এই প্রশ্নটি: ভোল্টেজ বিভাজক

— কেলেনজবি

@ কেলেনজব - এগুলি উভয়ই ভাল, তবে সিস্টেমের ইনপুট প্রতিবন্ধকতার বিষয়টিও বিবেচনায় নেয় না (বা বিবেচনার প্রয়োজন হয় না)।

— কেভিন ভার্মির

Answer 1

হ্যাঁ, তাত্ত্বিকভাবে একটি ভোল্টেজ বিভাজক ঠিক আছে। এটি সিগন্যালের গুণমানকে কতটা প্রভাবিত করে আপনি কোনও মানের সংকেত বিবেচনা করেন তার উপর নির্ভর করে। এই হাইফাই অডিও, একটি ডিজিটাল ডেটা স্ট্রিম, ভয়েস অডিও, আরএফ, অন্য কিছু?

প্রতিরোধী ভোল্টেজ ডিভাইডারগুলির সাথে বেশ কয়েকটি সমস্যা রয়েছে যা সম্পর্কে আপনার সচেতন হওয়া উচিত:

1. ভোল্টেজ বিভাজক উত্স সংকেত লোড করবে। আপনার একটি ডিভাইডার দরকার যা ইনপুট সিগন্যালের 1/4 অংশ রাখে। শীর্ষ প্রতিরোধকের 3x সহ যে কোনও বিভাজক এটি করবে।

   

   এই ক্ষেত্রে আর 1 = 3 * আর 2। উত্স থেকে বিভাজকের দিকে তাকানো প্রতিবন্ধকতাটি হবে R1 + আর 2। আপনাকে নিশ্চিত করতে হবে যে উত্স সিগন্যালটির বৈশিষ্ট্যগুলি আপনার যত্নের পয়েন্টে পরিবর্তন করার জন্য এটি লোড না করার জন্য এটি যথেষ্ট উচ্চ। উদাহরণস্বরূপ, যদি R1 = 30kΩ এবং R2 = 10kΩ হয়, তবে বিভাজক 40kΩ দিয়ে উত্সটি লোড করবে Ω

2. আউটপুট প্রতিবন্ধকতা বিবেচনা করুন। স্টিভেন যা বলছিলেন তার বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই এটি ছিল। একটি নির্ভুল ভোল্টেজ উত্স (0 প্রতিবন্ধক) বিভাজক ড্রাইভিং সঙ্গে, আউটপুট প্রতিবন্ধকতা R1 // R2 হয়। উপরের উদাহরণের মানগুলির সাথে এটি 30kΩ // 10kΩ = 7.5kΩ হবে Ω স্টিভেন যেমন উল্লেখ করেছেন, একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার এ / ডি সংযোগ করার সময় এটি বিবেচনা করা দরকার। এটি ডিভাইডার আউটপুট লোড করার পক্ষে এতটা সমস্যা নয় যে এ / ডি এর সীমাবদ্ধ সময়ে তার অভ্যন্তরীণ হোল্ডিং ক্যাপটি চার্জ করার জন্য কিছু সীমাবদ্ধ প্রতিবন্ধকতা প্রয়োজন। উচ্চ প্রতিবন্ধকতায়, এ / ডি পিনের বারের সামান্য ফুটো প্রবাহটি এ / ডি পঠনকে দূষিত করতে পর্যাপ্ত অফসেট ভোল্টেজ তৈরি করে। এই সমস্যার কারণে, মাইক্রোকন্ট্রোলার নির্মাতারা এ / ডি ইনপুট চালানোর জন্য সর্বাধিক প্রতিবন্ধকতা নির্দিষ্ট করে। 8 বা 10 বিট এ / ডিএস সহ পুরানো পিআইসিগুলিতে এটি সাধারণত 10 কেΩ ছিল Ω এটি কিছু নতুন দ্রুত এ / ডিএস বা 12 বিটের মতো উচ্চতর রেজোলিউশনে কম। কিছু কিছু ডিএসপিকের পরিবারের জন্য মাত্র কয়েক 100 ডলার বা তার চেয়ে কম প্রয়োজন।

3. ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া। সর্বদা কিছু বিপথগামী ক্যাপাসিটেন্স থাকে। বিভিন্ন স্ট্রে ক্যাপাসিটেন্সগুলি নিম্ন এবং উচ্চ পাস ফিল্টারগুলির কারণ ঘটায়। চূড়ান্ত ফলাফলটি অনাকাঙ্ক্ষিত, যেহেতু বিপথগামী ক্যাপাসিট্যান্স অনির্দেশ্য। আবার 30kΩ এবং 10kΩ উদাহরণ ব্যবহার করে, আউটপুট প্রতিবন্ধকতা 7.5kΩ Ω উদাহরণস্বরূপ, যদি এটি 20 পিএফ দিয়ে লোড করা থাকে তবে আপনার কাছে প্রায় 1 মেগাহার্টজ রোলফ সহ কম পাস ফিল্টার রয়েছে। সিগন্যালটি অডিও হলে কোনও সমস্যা নেই। এটি যদি দ্রুত ডিজিটাল সিগন্যাল হয় তবে এটি মারাত্মক সমস্যা হতে পারে।

   এর সাথে মোকাবিলা করার একটি উপায় হ'ল ইচ্ছাকৃত ক্যাপাসিট্যান্সকে যতটা সম্ভব ছোট করা তবে বেশ কয়েকবার প্রত্যাশিত স্ট্রে ক্যাপ্যাসিট্যান্স যুক্ত করা যাতে মোট ক্যাপাসিট্যান্স অনুমানযোগ্য হয়ে যায়। প্রতিটি প্রতিরোধকের কাছাকাছি ক্যাপাসিট্যান্স অবশ্যই সেই প্রতিরোধের বিপরীতে আনুপাতিক হতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, এখানে একটি দুর্দান্তভাবে ব্যালেন্সড ভোল্টেজ বিভাজক রয়েছে:

   

   কম ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে, প্রতিরোধকরা 4 দ্বারা সংকেতকে প্রাধান্য দেয় এবং বিভক্ত করে দেয় উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে ক্যাপাসিটারগুলি 4 দ্বারা বিভক্ত হয়ে সংকেতকে বিভক্ত করে where যেখানে প্রতিরোধী এবং ক্যাপাসিটিভ ক্রিয়াগুলি সমান হয় তার ক্রসওভার এই উদাহরণটিতে 53 কিলাহার্টজ হয়।

   যাইহোক, স্কোপ প্রোবগুলি ভাগ করে নেওয়ার কাজটি এইভাবে হয়। একটি "10 এক্স" প্রোবটি 10 ​​দ্বারা সংকেতকে বিভক্ত করে যেহেতু স্কোপের পুরো ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা জুড়ে এটি করা দরকার, তাই প্রতিটি প্রতিরোধকের সাথে সামান্য ক্যাপাসিটেন্স যুক্ত করা হয়। বিপথগামী ক্যাপাসিট্যান্সটি কখনই সঠিকভাবে জানা যায় না এবং যাইহোক কিছুটা সহনশীলতা থাকতে পারে, তাই ক্যাপাসিটারগুলির মধ্যে একটিকে পরিবর্তনশীল করা যায়। এটিই "প্রোব ক্ষতিপূরণ" সমন্বয় This এই সমন্বয়টি কয়েক পিএফ এর একটি ছোট ট্রিম ক্যাপ ঘুরিয়ে দেয়। বর্গক্ষেত্রের সাথে, আপনি সহজেই দেখতে পাবেন যে ক্যাপাসিটিভ এবং রেজিস্টিভ ডিভাইডার মিলছে point

   এই ক্যাপাসিটিভ এবং রেজিস্টিভ পদ্ধতির একটি অপূর্ণতা হ'ল ডিভাইডারের প্রতিবন্ধকতা উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে নেমে যায়। যদিও এই পদ্ধতির উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিগুলি সঠিকভাবে ভাগ করার জন্য কার্যকর, এটি তাদের কেবল দুটি প্রতিরোধকের চেয়ে অনেক বেশি লোড করে। বিনামুল্যে দু্পুরের খাবার নাই।

আশা করি আপনি এখন কয়েকটি সমস্যা এবং ট্রেড অফ দেখতে পাবেন। যদি প্রতিবন্ধকতাগুলি কার্যকর না হয়, তবে আপনাকে ইতিমধ্যে বর্ণিত স্টিভেনের মতো কিছু ধরণের সক্রিয় বাফারিং বিবেচনা করা উচিত। এটির নিজস্ব ইস্যুগুলির সেট সেট রয়েছে, যেমন অফসেট ভোল্টেজ, ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া এবং লাভ ত্রুটি যদি লাভ 1 না হয় তবে তা অন্য থ্রেডের জন্য।

Comments

এই সমস্ত কি কোনও (এমপি) LM358 দ্বারা একটি ইনপ ইনপুট বাফার করে এবং অন্যটি আউটপুট বাফার করে, উভয় মাঝখানে সম্ভাব্য বিভাজকের সাথে নন-ইনভার্টিং বাফার হিসাবে সংযুক্ত হয়ে সমাধান করবে না?

— ইয়ান ব্ল্যান্ড

Answer 2

মূলত, আপনি যা করার চেষ্টা করছেন তাকে "সিগন্যাল কন্ডিশনার" বলা হয়। এটি সাধারণত এটির মতো হয়:

প্রথমত, সিগন্যালটি বাফার করুন। আপনার 0-10 ভি উত্সটিতে ইতিমধ্যে স্বল্প আউটপুট প্রতিবন্ধকতা না থাকলে এটিকে একটি নন-ইনভার্টিং ওপ অ্যাম্প দিয়ে বাফার করুন (স্টিভেনভের উত্তর দেখুন)। নিশ্চিত করুন যে ওপ এম্পটিতে পর্যাপ্ত ব্যান্ডউইথ রয়েছে। সাধারণত এটিকে একটি "লাভ-ব্যান্ডউইথ পণ্য" হিসাবে বর্ণনা করা হয় কারণ স্পেকটি ব্যান্ডউইথের সার্কিটের বারের লাভ। এটি সবসময় হয় না; কিছু পরিবর্ধকগুলি বর্তমান-মোডে এবং গ্রাফ বনাম ব্যান্ডউইথকে দেখায় showing আপনার কেসটি সহজ: লাভটি 1, সুতরাং যদি কোনও লাভ-ব্যান্ডউইথ পণ্য নির্দিষ্ট করা থাকে তবে এটি 1 এর লাভে ব্যান্ডউইথও।

এরপরে, প্রতিরোধক ডিভাইডার ব্যবহার করে আউটপুট 4 টি ভাগ করে নিন। যেহেতু আপনি একটি এডিসি ব্যবহার করছেন, আপনার সিগন্যাল আলিয়াজিং সম্পর্কে সতর্কতা অবলম্বন করা উচিত (গোলমাল এছাড়াও এলিয়াসগুলি, তাই আপনার সিগন্যালটি অ্যাডিসি নাইকুইস্ট ফ্রিকোয়েনির নীচে থাকলেও, আপনার এখনও একটি অ্যান্টি-এলিয়জিং ফিল্টার থাকা উচিত)। সবচেয়ে সহজ অ্যান্টি-এলিয়জিং ফিল্টারটি কেবলমাত্র আপনার ডিভাইডারের আউটপুট থেকে স্থলভাগে একটি ক্যাপাসিটার স্থাপন এবং এটি একটি আরসি ফিল্টার হিসাবে বিবেচনা করা হয়, যেখানে আর বিভাজকের দুটি প্রতিরোধকের মানের সমান্তরাল হয়। কোণটি আপনি এডিসিতে যেতে চান এমন সর্বোচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিটির অতীত হওয়া উচিত এবং ফিল্টার কোণার ফ্রিকোয়েন্সি (যা নমুনার হার মাইনাস ফিল্টার কর্নার ফ্রিকোয়েন্সি) পৌঁছানোর সাথে সাথে ফিল্টারটি বিট পিছু 6 ডিবি দ্বারা বিস্তৃত হওয়া উচিত।

আপনার এডিসি টাইপটি এখানে গুরুত্বপূর্ণ। সাধারণ ক্রমাগত-আনুমানিক এডিসি (এসএআর) তে, নমুনার হার সিগমা-ডেল্টা এডিসির তুলনায় অনেক কম, সুতরাং আপনি আরসি ফিল্টার সহ যে 20 ডিবি / দশক পান সেটি যথেষ্ট নাও হতে পারে। যদি এটি হয় তবে আপনার সেখানে আরও জটিল একাধিক-মেরু ফিল্টার নেওয়া উচিত। এটি নিজের মধ্যে একটি বিশাল আলোচনা, তাই আমি আপাতত এড়িয়ে যাব; জটিল-মেরু ফিল্টারগুলি সন্ধান করুন এবং আপনার আগ্রহী হলে টিআই এর ফিল্টারপ্রের একটি অনুলিপি ডাউনলোড করুন।

একবার আপনার সিগন্যাল ফিল্টার হয়ে গেলে ফিল্টারটির আউটপুট প্রতিবন্ধকতা এডিসি ইনপুট প্রতিবন্ধকতার চেয়ে খুব কম না হলে আপনাকে আবার এটি বাফার করতে হবে। অবশেষে, যদি আপনার এডিসি ইনপুটটিতে আপনার ইনপুট থেকে আলাদা ডিসি অফসেট থাকে তবে আপনার একটি ডিসি-ব্লকিং (অর্থাত্ সিরিজ) ক্যাপাসিটারের প্রয়োজন। এটি নির্বাচন করা উচিত যেমন এডিসির ইনপুট প্রতিবন্ধকতা কোনও আরসি হাই-পাস ফিল্টারের প্রতিরোধক; ফিল্টার কর্নারটি আপনার সর্বনিম্ন ইনপুট ফ্রিকোয়েন্সি এর নীচে রয়েছে তা নিশ্চিত করুন।

Answer 3

$\Omega$$\Omega$$\Omega$$\Omega$$\Omega$
$\Omega$$\Omega$।

বিকল্পভাবে, আপনি একটি ভোল্টেজ অনুসরণকারী, যেমন ম্যাট পরামর্শ দিয়ে বিভাজক বাফার করতে পারেন:

Comments

বা এটিকে একটি অপ-

— অ্যাম্প