ಸೆನ್ಸರ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆ (ADC) ಕುರಿತು ಸಮಗ್ರ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ, ಇದು ವಿಶ್ವದಾದ್ಯಂತದ ಇಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಡೆವಲಪರ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ತತ್ವಗಳು, ತಂತ್ರಗಳು, ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಅಭ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.
ಸೆನ್ಸರ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಷನ್: ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು
ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಅಂತರ್ಸಂಪರ್ಕಿತ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ, ನಮ್ಮ ಪರಿಸರದಿಂದ ಡೇಟಾವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿ ಅದನ್ನು ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ಒಳನೋಟಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದರಲ್ಲಿ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಪರಿಸರ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಯಾಂತ್ರೀಕರಣದಿಂದ ಹಿಡಿದು ಆರೋಗ್ಯ ಮತ್ತು ಗ್ರಾಹಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ವರೆಗೆ, ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು ಅಸಂಖ್ಯಾತ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳ ಕಣ್ಣು ಮತ್ತು ಕಿವಿಗಳಾಗಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನೈಜ-ಪ್ರಪಂಚದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಕೇತಗಳು ಸ್ವಭಾವತಃ ಅನಲಾಗ್ ಆಗಿದ್ದರೆ, ಆಧುನಿಕ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಡೇಟಾವನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿಯೇ ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆ (ADC) ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.
ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆ (ADC) ಎಂದರೇನು?
ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆ (ADC) ಎನ್ನುವುದು ನಿರಂತರ ಅನಲಾಗ್ ಸಂಕೇತವನ್ನು (ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಕರೆಂಟ್, ಒತ್ತಡ, ತಾಪಮಾನ, ಇತ್ಯಾದಿ) ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಡಿಜಿಟಲ್ ನಿರೂಪಣೆಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಡಿಜಿಟಲ್ ನಿರೂಪಣೆಯನ್ನು ನಂತರ ಮೈಕ್ರೋಕಂಟ್ರೋಲರ್‌ಗಳು, ಮೈಕ್ರೊಪ್ರೊಸೆಸರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳಂತಹ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಿಂದ ಸಂಸ್ಕರಿಸಬಹುದು, ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ರವಾನಿಸಬಹುದು. ಎಡಿಸಿ (ADC) ಅನಲಾಗ್ ಪ್ರಪಂಚ ಮತ್ತು ಡಿಜಿಟಲ್ ಪ್ರಪಂಚದ ನಡುವೆ ಸೇತುವೆಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ನೈಜ-ಪ್ರಪಂಚದ ಡೇಟಾದ ಮೇಲೆ ಡಿಜಿಟಲ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲು ನಮಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ADC ಏಕೆ ಅವಶ್ಯಕ?
ಅನಲಾಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಂಕೇತಗಳ ನಡುವಿನ ಮೂಲಭೂತ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ ಎಡಿಸಿ (ADC) ಯ ಅವಶ್ಯಕತೆ ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ:
- ಅನಲಾಗ್ ಸಂಕೇತಗಳು: ಸಮಯ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತಾರ ಎರಡರಲ್ಲೂ ನಿರಂತರವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಅವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯೊಳಗೆ ಯಾವುದೇ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣತೆಯು ಸರಾಗವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವುದನ್ನು ಅಥವಾ ಮೈಕ್ರೊಫೋನ್ ಸಂಕೇತದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವುದನ್ನು ಯೋಚಿಸಿ.
- ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಂಕೇತಗಳು: ಸಮಯ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತಾರ ಎರಡರಲ್ಲೂ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳು ಸೀಮಿತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪೂರ್ವನಿರ್ಧರಿತ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬೈನರಿ ಅಂಕಿಗಳಿಂದ (ಬಿಟ್‌ಗಳು) ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಮೂಲಕ ರವಾನೆಯಾಗುವ ಬೈನರಿ ಡೇಟಾ ಅಥವಾ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ನ ಮೆಮೊರಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಡೇಟಾ ಸೇರಿವೆ.
ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಸಮರ್ಥವಾಗಿ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ:
- ಗದ್ದಲ ನಿರೋಧಕತೆ: ಅನಲಾಗ್ ಸಂಕೇತಗಳಿಗಿಂತ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಂಕೇತಗಳು ಗದ್ದಲ ಮತ್ತು ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತವೆ.
- ಡೇಟಾ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆ: ಡಿಜಿಟಲ್ ಡೇಟಾವನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು, ಸಂಸ್ಕರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು.
- ಡೇಟಾ ಪ್ರಸಾರ: ಡಿಜಿಟಲ್ ಡೇಟಾವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಸಂಕೇತದ ಅವನತಿಯೊಂದಿಗೆ ದೂರದವರೆಗೆ ರವಾನಿಸಬಹುದು.
ಆದ್ದರಿಂದ, ನೈಜ-ಪ್ರಪಂಚದ ಅನಲಾಗ್ ಸಂಕೇತಗಳೊಂದಿಗೆ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ಎಡಿಸಿ (ADC) ಒಂದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಮಧ್ಯವರ್ತಿ ಹಂತವಾಗಿದೆ.
ಎಡಿಸಿ (ADC) ಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು
ಎಡಿಸಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅತ್ಯಗತ್ಯ:
ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್
ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಎನ್ನುವುದು ಎಡಿಸಿ ತನ್ನ ಪೂರ್ಣ-ಪ್ರಮಾಣದ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಿಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 8-ಬಿಟ್ ಎಡಿಸಿ 28 = 256 ವಿಭಿನ್ನ ಹಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ 12-ಬಿಟ್ ಎಡಿಸಿ 212 = 4096 ಹಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಎಡಿಸಿಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ವಿವರಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅನಲಾಗ್ ಸಂಕೇತದ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ನಿರೂಪಣೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ.
ಉದಾಹರಣೆ: 0-5V ಔಟ್‌ಪುಟ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ. 8-ಬಿಟ್ ಎಡಿಸಿ ಈ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು 256 ಹಂತಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಸರಿಸುಮಾರು 19.5 mV ಅಗಲವಿರುತ್ತದೆ (5V / 256). 12-ಬಿಟ್ ಎಡಿಸಿ ಅದೇ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು 4096 ಹಂತಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಸರಿಸುಮಾರು 1.22 mV ಅಗಲವಿರುತ್ತದೆ (5V / 4096). ಆದ್ದರಿಂದ, 8-ಬಿಟ್ ಎಡಿಸಿ ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ 12-ಬಿಟ್ ಎಡಿಸಿ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಸಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಲ್ಲದು.
ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ದರ
ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ದರವನ್ನು ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ಆವರ್ತನ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಅನಲಾಗ್ ಸಂಕೇತದ ಎಷ್ಟು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಹರ್ಟ್ಜ್ (Hz) ಅಥವಾ ಸ್ಯಾಂಪಲ್ಸ್ ಪರ್ ಸೆಕೆಂಡ್ (SPS) ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೈಕ್ವಿಸ್ಟ್-ಶಾನನ್ ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ಪ್ರಮೇಯದ ಪ್ರಕಾರ, ಸಂಕೇತವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಿಸಲು ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ದರವು ಅನಲಾಗ್ ಸಂಕೇತದ ಅತ್ಯಧಿಕ ಆವರ್ತನ ಘಟಕಕ್ಕಿಂತ ಕನಿಷ್ಠ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಇರಬೇಕು. ಕಡಿಮೆ ಮಾದರಿಯು ಏಲಿಯಾಸಿಂಗ್‌ಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಆವರ್ತನದ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ-ಆವರ್ತನದ ಘಟಕಗಳೆಂದು ತಪ್ಪಾಗಿ ಅರ್ಥೈಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಉದಾಹರಣೆ: 20 kHz (ಮಾನವನ ಶ್ರವಣದ ಮೇಲಿನ ಮಿತಿ) ವರೆಗಿನ ಆವರ್ತನಗಳೊಂದಿಗೆ ಆಡಿಯೊ ಸಂಕೇತವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲು ನೀವು ಬಯಸಿದರೆ, ನಿಮಗೆ ಕನಿಷ್ಠ 40 kHz ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ದರ ಬೇಕು. ಸಿಡಿ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಆಡಿಯೊ 44.1 kHz ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ದರವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಈ ಅವಶ್ಯಕತೆಯನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ.
ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್
ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಡಿಸಿಯ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಮೇಲಿನ ಮಿತಿಯನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುತ್ತದೆ. ಡಿಜಿಟಲ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಕೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಎಡಿಸಿ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸುತ್ತದೆ. ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯು ಎಡಿಸಿಯ ನಿಖರತೆಯ ಮೇಲೆ ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಎಡಿಸಿಗಳು ಆಂತರಿಕ ಅಥವಾ ಬಾಹ್ಯ ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಬಾಹ್ಯ ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ನಮ್ಯತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು.
ಉದಾಹರಣೆ: ಒಂದು ಎಡಿಸಿಯು 3.3V ಯ ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 1.65V ಆಗಿದ್ದರೆ, ಎಡಿಸಿಯು ಪೂರ್ಣ-ಪ್ರಮಾಣದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಅರ್ಧವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಡಿಜಿಟಲ್ ಕೋಡ್ ಅನ್ನು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ರೇಖೀಯ ಎಡಿಸಿ ಎಂದು ಊಹಿಸಿ). ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದರೆ, ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದರೂ ಸಹ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಕೋಡ್ ಸಹ ಏರಿಳಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಕ್ವಾಂಟೈಸೇಶನ್ ದೋಷ
ಕ್ವಾಂಟೈಸೇಶನ್ ದೋಷವು ನಿಜವಾದ ಅನಲಾಗ್ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಎಡಿಸಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದಾದ ಹತ್ತಿರದ ಡಿಜಿಟಲ್ ಮೌಲ್ಯದ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ. ಇದು ಎಡಿಸಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಒಂದು ಅಂತರ್ಗತ ಮಿತಿಯಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ನಿರಂತರ ಅನಲಾಗ್ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಸೀಮಿತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಹಂತಗಳಿಂದ ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ವಾಂಟೈಸೇಶನ್ ದೋಷದ ಪ್ರಮಾಣವು ಎಡಿಸಿಯ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್‌ಗೆ ವಿಲೋಮಾನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಎಡಿಸಿಗಳು ಚಿಕ್ಕ ಕ್ವಾಂಟೈಸೇಶನ್ ದೋಷಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.
ಉದಾಹರಣೆ: 5V ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೊಂದಿರುವ 8-ಬಿಟ್ ಎಡಿಸಿ ಸರಿಸುಮಾರು 19.5 mV ಕ್ವಾಂಟೈಸೇಶನ್ ಹಂತದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 2.505V ಆಗಿದ್ದರೆ, ಎಡಿಸಿ 2.490V ಅಥವಾ 2.509V ಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಡಿಜಿಟಲ್ ಕೋಡ್ ಅನ್ನು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ರೌಂಡಿಂಗ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ). ಕ್ವಾಂಟೈಸೇಶನ್ ದೋಷವು ನಿಜವಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (2.505V) ಮತ್ತು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (2.490V ಅಥವಾ 2.509V) ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ರೇಖೀಯತೆ
ರೇಖೀಯತೆ ಎಂದರೆ ಎಡಿಸಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆ ಕಾರ್ಯವು (ಅನಲಾಗ್ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಜಿಟಲ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಕೋಡ್ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ) ನೇರ ರೇಖೆಗೆ ಎಷ್ಟು ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅ-ರೇಖೀಯತೆಯು ಪರಿವರ್ತನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ದೋಷಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು. ಇಂಟಿಗ್ರಲ್ ನಾನ್-ಲಿನಿಯರಿಟಿ (INL) ಮತ್ತು ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ನಾನ್-ಲಿನಿಯರಿಟಿ (DNL) ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಅ-ರೇಖೀಯತೆಗಳಿವೆ. ತಾತ್ತ್ವಿಕವಾಗಿ, ಎಡಿಸಿ ತನ್ನ ಸಂಪೂರ್ಣ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಾದ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಉತ್ತಮ ರೇಖೀಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು.
ಎಡಿಸಿ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್‌ಗಳ ವಿಧಗಳು
ವಿವಿಧ ಎಡಿಸಿ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್‌ಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ವೇಗ, ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್, ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ತನ್ನದೇ ಆದ ವಿನಿಮಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಗಳು:
ಫ್ಲ್ಯಾಶ್ ಎಡಿಸಿ
ಫ್ಲ್ಯಾಶ್ ಎಡಿಸಿಗಳು ಅತ್ಯಂತ ವೇಗದ ಎಡಿಸಿಗಳಾಗಿವೆ. ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳ ಸರಣಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲು ಅವರು ಕಂಪ್ಯಾರೇಟರ್‌ಗಳ ಬ್ಯಾಂಕ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಕಂಪ್ಯಾರೇಟರ್‌ಗಳ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ನಂತರ ಡಿಜಿಟಲ್ ಕೋಡ್‌ಗೆ ಎನ್‌ಕೋಡ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಫ್ಲ್ಯಾಶ್ ಎಡಿಸಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ.
ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಉದಾಹರಣೆ: ವೀಡಿಯೊ ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಡೇಟಾ ಅಕ್ವಿಸಿಷನ್.
ಸಕ್ಸೆಸಿವ್ ಅಂದಾಜು ರಿಜಿಸ್ಟರ್ (SAR) ಎಡಿಸಿ
SAR ಎಡಿಸಿಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯ ಎಡಿಸಿ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಅನಲಾಗ್ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಮಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಅವರು ಬೈನರಿ ಹುಡುಕಾಟ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. SAR ಎಡಿಸಿಗಳು ವೇಗ, ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯ ಉತ್ತಮ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಉದಾಹರಣೆ: ಡೇಟಾ ಅಕ್ವಿಸಿಷನ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್, ಕೈಗಾರಿಕಾ ನಿಯಂತ್ರಣ, ಇನ್ಸ್ಟ್ರುಮೆಂಟೇಶನ್.
ಸಿಗ್ಮಾ-ಡೆಲ್ಟಾ (ΔΣ) ಎಡಿಸಿ
ಸಿಗ್ಮಾ-ಡೆಲ್ಟಾ ಎಡಿಸಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಸಾಧಿಸಲು ಓವರ್‌ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ನಾಯ್ಸ್ ಶೇಪಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕಡಿಮೆ-ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಗ್ಮಾ-ಡೆಲ್ಟಾ ಎಡಿಸಿಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಡಿಯೊ ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ನಿಖರ ಮಾಪನ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ.
ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಉದಾಹರಣೆ: ಆಡಿಯೋ ರೆಕಾರ್ಡಿಂಗ್, ನಿಖರವಾದ ತೂಕದ ಮಾಪಕಗಳು, ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕಗಳು.
ಇಂಟಿಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ಎಡಿಸಿ
ಇಂಟಿಗ್ರೇಟಿಂಗ್ ಎಡಿಸಿಗಳು ಅನಲಾಗ್ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಸಮಯದ ಅವಧಿಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ಕೌಂಟರ್‌ನಿಂದ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಗೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಡಿಜಿಟಲ್ ವೋಲ್ಟ್‌ಮೀಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ನಿಖರ ಮಾಪನ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಇತರ ಎಡಿಸಿ ಪ್ರಕಾರಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತವೆ.
ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಉದಾಹರಣೆ: ಡಿಜಿಟಲ್ ಮಲ್ಟಿಮೀಟರ್‌ಗಳು, ಪ್ಯಾನಲ್ ಮೀಟರ್‌ಗಳು.
ಪೈಪ್‌ಲೈನ್ ಎಡಿಸಿ
ಪೈಪ್‌ಲೈನ್ ಎಡಿಸಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಮ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಒದಗಿಸುವ ಬಹು-ಹಂತದ ಎಡಿಸಿಗಳ ಒಂದು ವಿಧವಾಗಿದೆ. ಅವರು ಪರಿವರ್ತನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಹು ಹಂತಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಡೇಟಾ ಅಕ್ವಿಸಿಷನ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಉದಾಹರಣೆ: ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಡೇಟಾ ಅಕ್ವಿಸಿಷನ್, ಡಿಜಿಟಲ್ ಆಸಿಲ್ಲೋಸ್ಕೋಪ್‌ಗಳು.
ಎಡಿಸಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡುವಾಗ ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕಾದ ಅಂಶಗಳು
ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಾಗಿ ಸರಿಯಾದ ಎಡಿಸಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಪರಿಗಣಿಸುವುದು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ:
- ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್: ಅಪೇಕ್ಷಿತ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಅನಲಾಗ್ ಸಂಕೇತದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.
- ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ದರ: ಏಲಿಯಾಸಿಂಗ್ ತಪ್ಪಿಸಲು ಸಂಕೇತದ ಅತ್ಯಧಿಕ ಆವರ್ತನ ಘಟಕಕ್ಕಿಂತ ಕನಿಷ್ಠ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಇರುವ ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ದರವನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿ.
- ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿ: ಎಡಿಸಿಯ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು ಸೆನ್ಸರ್ ಅಥವಾ ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಮೂಲದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಗೆ ಸರಿಹೊಂದುತ್ತದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ.
- ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ: ಎಡಿಸಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿ-ಚಾಲಿತ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ.
- ಇಂಟರ್ಫೇಸ್: ಗುರಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಂದಿಗೆ ಸುಲಭವಾದ ಏಕೀಕರಣಕ್ಕಾಗಿ SPI, I2C, ಅಥವಾ ಸಮಾನಾಂತರ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಂತಹ ಸೂಕ್ತವಾದ ಡಿಜಿಟಲ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಎಡಿಸಿಯನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿ.
- ವೆಚ್ಚ: ಬಜೆಟ್ ನಿರ್ಬಂಧಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಿ.
- ಪರಿಸರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು: ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತಾಪಮಾನ, ತೇವಾಂಶ ಮತ್ತು ಇತರ ಪರಿಸರ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ.
ಸೆನ್ಸರ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ಎಡಿಸಿಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉದಾಹರಣೆಗಳು
ಉದಾಹರಣೆ 1: ತಾಪಮಾನ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ
ತಾಪಮಾನ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿರೋಧವು ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿಭಾಜಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬಳಸಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಂಕೇತವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಎಡಿಸಿ ಈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ಮೈಕ್ರೋಕಂಟ್ರೋಲರ್‌ನಿಂದ ಓದಬಹುದು. ನಂತರ ಮೈಕ್ರೋಕಂಟ್ರೋಲರ್ ತಾಪಮಾನ ಡೇಟಾವನ್ನು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಪರದೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ದೂರಸ್ಥ ಸರ್ವರ್‌ಗೆ ನಿಸ್ತಂತುವಾಗಿ ರವಾನಿಸಬಹುದು.
ಪರಿಗಣನೆಗಳು:
- ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್: ನಿಖರವಾದ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನಗಳಿಗಾಗಿ 12-ಬಿಟ್ ಅಥವಾ 16-ಬಿಟ್ ಎಡಿಸಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ದರ: ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣಾ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ದರ (ಉದಾ., 1 Hz) ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ.
- ನಿಖರತೆ: ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ನ ಅ-ರೇಖೀಯತೆ ಮತ್ತು ಎಡಿಸಿಯ ದೋಷಗಳನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯವು ಅತ್ಯಗತ್ಯ.
ಉದಾಹರಣೆ 2: ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡ ಮಾಪನ
ಒತ್ತಡದ ಸಂಜ್ಞಾಪರಿವರ್ತಕವು ಒತ್ತಡವನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಂಕೇತವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಎಡಿಸಿ ಈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಡಿಜಿಟಲ್ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಇದನ್ನು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪಂಪ್ ಅಥವಾ ಕವಾಟವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೈಜ-ಸಮಯದ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
ಪರಿಗಣನೆಗಳು:
- ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್: ಅಗತ್ಯವಿರುವ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ 10-ಬಿಟ್ ಅಥವಾ 12-ಬಿಟ್ ಎಡಿಸಿ ಸಾಕಾಗಬಹುದು.
- ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ದರ: ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಒತ್ತಡ ಮಾಪನಗಳಿಗಾಗಿ ಮಧ್ಯಮ ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ದರ (ಉದಾ., 100 Hz) ಬೇಕಾಗಬಹುದು.
- ಇಂಟರ್ಫೇಸ್: ಮೈಕ್ರೋಕಂಟ್ರೋಲರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನಕ್ಕಾಗಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ SPI ಅಥವಾ I2C ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಉದಾಹರಣೆ 3: ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಲೈಟಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯ ಮಾಪನ
ಫೋಟೊಡಯೋಡ್ ಅಥವಾ ಫೋಟೊರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಥವಾ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಂಕೇತವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಕೇತವನ್ನು ವರ್ಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಎಡಿಸಿ ಬಳಸಿ ಡಿಜಿಟಲ್ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ದೀಪಗಳ ಹೊಳಪನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಡಿಜಿಟಲ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪರಿಗಣನೆಗಳು:
- ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್: ಮೂಲಭೂತ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯ ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ 8-ಬಿಟ್ ಅಥವಾ 10-ಬಿಟ್ ಎಡಿಸಿ ಸಾಕಾಗಬಹುದು.
- ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ದರ: ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಸ್ಯಾಂಪ್ಲಿಂಗ್ ದರ (ಉದಾ., 1 Hz) ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ.
- ಡೈನಾಮಿಕ್ ರೇಂಜ್: ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಬೆಳಕಿನ ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಲು ಎಡಿಸಿ ವಿಶಾಲವಾದ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು.
ಎಡಿಸಿ ಇಂಟಿಗ್ರೇಷನ್ ತಂತ್ರಗಳು
ಸೆನ್ಸರ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಎಡಿಸಿಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವುದು ಹಲವಾರು ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ:
ಸಿಗ್ನಲ್ ಕಂಡೀಷನಿಂಗ್
ಸಿಗ್ನಲ್ ಕಂಡೀಷನಿಂಗ್ ಎನ್ನುವುದು ಅನಲಾಗ್ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಎಡಿಸಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೊದಲು ಅದನ್ನು ವರ್ಧಿಸುವುದು, ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು ಆಫ್‌ಸೆಟ್ ಮಾಡುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಂಕೇತವು ಎಡಿಸಿಯ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಗದ್ದಲ ಮತ್ತು ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಿಗ್ನಲ್ ಕಂಡೀಷನಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಸೇರಿವೆ:
- ವರ್ಧಕಗಳು (Amplifiers): ಎಡಿಸಿಯ ಸಿಗ್ನಲ್-ಟು-ನಾಯ್ಸ್ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಿಗ್ನಲ್ ವೈಶಾಲ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ.
- ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳು: ಅನಗತ್ಯ ಗದ್ದಲ ಮತ್ತು ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿ. ಹೆಚ್ಚಿನ-ಆವರ್ತನದ ಗದ್ದಲವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಲೋ-ಪಾಸ್ ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆವರ್ತನ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಬ್ಯಾಂಡ್-ಪಾಸ್ ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಆಫ್‌ಸೆಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು: ಸಂಕೇತವು ಎಡಿಸಿಯ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಂಕೇತಕ್ಕೆ ಡಿಸಿ ಆಫ್‌ಸೆಟ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಿ.
ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯ (Calibration)
ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯವು ಎಡಿಸಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆ ಕಾರ್ಯದಲ್ಲಿನ ದೋಷಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತಿಳಿದಿರುವ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳ ಸರಣಿಗಾಗಿ ಎಡಿಸಿಯ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ನಂತರ ಈ ಮಾಪನಗಳನ್ನು ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯ ಕೋಷ್ಟಕ ಅಥವಾ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ರಚಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯವು ಎಡಿಸಿಯ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ವಿಧದ ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯಗಳೆಂದರೆ:
- ಆಫ್‌ಸೆಟ್ ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯ: ಆಫ್‌ಸೆಟ್ ದೋಷವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಶೂನ್ಯವಾಗಿದ್ದಾಗ ಆದರ್ಶ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಕೋಡ್ ಮತ್ತು ನಿಜವಾದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಕೋಡ್ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ.
- ಗೇನ್ ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯ: ಗೇನ್ ದೋಷವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ವರ್ಗಾವಣೆ ಕಾರ್ಯದ ಆದರ್ಶ ಇಳಿಜಾರು ಮತ್ತು ನಿಜವಾದ ಇಳಿಜಾರು ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ.
ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್
ಅನಲಾಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಪಥದಲ್ಲಿ ಗದ್ದಲ ಮತ್ತು ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸರಿಯಾದ ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಎಡಿಸಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲು ಶೀಲ್ಡ್ ಕೇಬಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಬೇಕು ಮತ್ತು ಎಡಿಸಿಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯ ಗ್ರೌಂಡ್ ಪ್ಲೇನ್‌ಗೆ ಸರಿಯಾಗಿ ಗ್ರೌಂಡ್ ಮಾಡಬೇಕು. ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳಿಗೆ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯ ಗಮನವು ಗ್ರೌಂಡ್ ಲೂಪ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಗದ್ದಲದ ಮೂಲಗಳನ್ನು ತಡೆಯಬಹುದು.
ಡಿಜಿಟಲ್ ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್
ಗದ್ದಲವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಎಡಿಸಿಯ ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ನ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಡಿಜಿಟಲ್ ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯ ಡಿಜಿಟಲ್ ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳು ಸೇರಿವೆ:
- ಮೂವಿಂಗ್ ಆವರೇಜ್ ಫಿಲ್ಟರ್: ಸತತ ಮಾದರಿಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಸರಾಸರಿ ಮಾಡುವ ಸರಳ ಫಿಲ್ಟರ್.
- ಮೀಡಿಯನ್ ಫಿಲ್ಟರ್: ಪ್ರತಿ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಮಾದರಿಗಳ ವಿಂಡೋದ ಮಧ್ಯದ ಮೌಲ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಫಿಲ್ಟರ್.
- ಎಫ್‌ಐಆರ್ (ಫೈನೈಟ್ ಇಂಪಲ್ಸ್ ರೆಸ್ಪಾನ್ಸ್) ಫಿಲ್ಟರ್: ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆವರ್ತನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬಹುದಾದ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಫಿಲ್ಟರ್.
- ಐಐಆರ್ (ಇನ್ಫೈನೈಟ್ ಇಂಪಲ್ಸ್ ರೆಸ್ಪಾನ್ಸ್) ಫಿಲ್ಟರ್: ಸಂಭಾವ್ಯವಾಗಿ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಆವರ್ತನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮತ್ತೊಂದು ರೀತಿಯ ಸಂಕೀರ್ಣ ಫಿಲ್ಟರ್ ಆದರೆ ಸಂಭಾವ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರತೆಯ ಕಾಳಜಿಗಳನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿದೆ.
ಜಾಗತಿಕ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ನಿರ್ದೇಶನಗಳು
ಹಲವಾರು ಜಾಗತಿಕ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು ಎಡಿಸಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಸೆನ್ಸರ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ನಾವೀನ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತಿವೆ:
- ಚಿಕಣಿಕರಣ (Miniaturization): ಚಿಕ್ಕದಾದ, ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂದ್ರವಾದ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳ ಬೇಡಿಕೆಯು ಚಿಕ್ಕ ಎಡಿಸಿಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತಿದೆ.
- ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ: ಬ್ಯಾಟರಿ-ಚಾಲಿತ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಬಳಕೆಯು ಕಡಿಮೆ-ವಿದ್ಯುತ್ ಎಡಿಸಿಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತಿದೆ.
- ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್: ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಮಾಪನಗಳ ಅಗತ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಿನ-ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಎಡಿಸಿಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತಿದೆ.
- ಇಂಟಿಗ್ರೇಷನ್: ಮೈಕ್ರೋಕಂಟ್ರೋಲರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳಂತಹ ಇತರ ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಡಿಸಿಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂದ್ರವಾದ ಮತ್ತು ಸಮರ್ಥವಾದ ಸೆನ್ಸರ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತಿದೆ. ಸಿಸ್ಟಮ್-ಆನ್-ಚಿಪ್ (SoC) ಪರಿಹಾರಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಚಲಿತವಾಗುತ್ತಿವೆ.
- ಎಡ್ಜ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್: ನೇರವಾಗಿ ಸೆನ್ಸರ್ ನೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ (ಎಡ್ಜ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್) ಡೇಟಾ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಂಯೋಜಿತ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಡಿಸಿಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.
- ನಿಸ್ತಂತು ಸಂವೇದಕ ಜಾಲಗಳು (Wireless Sensor Networks): ನಿಸ್ತಂತು ಸಂವೇದಕ ಜಾಲಗಳ ಪ್ರಸರಣವು ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ನಿಸ್ತಂತು ಸಂವಹನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಡಿಸಿಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತಿದೆ.
- ಕೃತಕ ಬುದ್ಧಿಮತ್ತೆ (AI): ಸಂವೇದಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಕೃತಕ ಬುದ್ಧಿಮತ್ತೆ ಮತ್ತು ಯಂತ್ರ ಕಲಿಕೆ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗಳ ಏಕೀಕರಣವು ಸಂಕೀರ್ಣ ಡೇಟಾ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ನಿಭಾಯಿಸಬಲ್ಲ ಎಡಿಸಿಗಳ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತಿದೆ.
ತೀರ್ಮಾನ
ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳ ಏಕೀಕರಣವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಭೂತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಎಡಿಸಿಯ ತತ್ವಗಳು, ತಂತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಇಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಡೆವಲಪರ್‌ಗಳು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಸೆನ್ಸರ್ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಬಹುದು. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮುಂದುವರಿದಂತೆ, ಸೆನ್ಸರ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಇನ್ನಷ್ಟು ನವೀನ ಎಡಿಸಿ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇಂಟಿಗ್ರೇಷನ್ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ನಾವು ನೋಡಬಹುದು. ಈ ವೇಗವಾಗಿ ವಿಕಸಿಸುತ್ತಿರುವ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ಸಿಗೆ ಜಾಗತಿಕ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಅಭ್ಯಾಸಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿ ಹೊಂದಿರುವುದು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
ನೀವು ಸರಳವಾದ ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುತ್ತಿರಲಿ ಅಥವಾ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಯಾಂತ್ರೀಕೃತಗೊಂಡ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುತ್ತಿರಲಿ, ಯಶಸ್ಸಿಗೆ ಎಡಿಸಿಯ ದೃಢವಾದ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ಈ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯಲ್ಲಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಪರಿಗಣಿಸುವ ಮೂಲಕ, ನಿಮ್ಮ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗೆ ಸರಿಯಾದ ಎಡಿಸಿಯನ್ನು ನೀವು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ನಿಮ್ಮ ಸೆನ್ಸರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ನಿಖರ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಡೇಟಾವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.