En Sık Kullanılan Digital Analog Dönüştürücüler
Dijital sistemler, bilgiyi daha güvenli ve daha hızlı işleyip değerlendirebilmektedir. Sayısal sistemde değerlendirilen bilginin tekrar dış dünyaya aktarılması analog olabilmektedir. Şimdi, dijital değerlerin analog değerlere çevrilmesi gereken durumlara yakından göz atalım.
16.03.2022 tarihli yazı 4533 kez okunmuştur.
Elektronikte gerilim ve akım genellikle, bir değer aralığında sürekli olarak değişir. Sayısal devrelerde ise sinyaller iki seviyenin birindedir. Bu seviyeler ikilik 1 veya 0 değerlerini temsil eder. Bir analog-dijital çevirici (ADC), giriş analog gerilimini temsil eden bir sayısal değer elde eder. Bir dijital analog çevirici (DAC) ise sayısal değeri analog gerilimine geri çevirir.
Kullanım alanlarına bakacak olursak; birçok farklı alanda değerlendirildiğini söylemek mümkündür. Özellikle sanayi ve endüstriyel alanlarda yaygın şekilde kullanılır. Aynı zamanda birçok değişik müzik ses sistemlerinde de önemli bir potansiyel teşkil etmektedir. Bunun nedeni farklı bitlerde kapasiteye sahip olan bu sistem, aynı zamanda filtreleme ve yumuşak bir geçiş imkanı da vermektedir. Böylece özellikle ses sistemlerinde oldukça etkin bir kullanım imkanı sağlamaktadır. Böylece analog sinyaller digital sinyali dönüştürmek suretiyle kontrol edilir ve istenilen ayar yapılabilir. Bazı kaynaklarda bu dönüştürücüler kısaca A/D şeklinde de bilinmekte ve ifade edilmektedir.
Sayısal analog çevrim birçok farklı yöntemle gerçekleştirilebilir. Bunlardan en sık kullanılan ve uygulaması rahatlıkla yapılabilen 2 türünden bahsedeceğiz.
İkilik Ağırlıklı Direnç Digital Analog Dönüştürücü
En temel tür sayısal-analog çevirici ikilik ağırlıklı dirençlerin bir op-amp elemanının girişlerine bağlanması ile elde edilmiş bir toplayıcı devresidir. Şekil 1’de dört-bitlik ikilik ağırlıklı sayısal analog çevirici devresi gösterilmektedir. Devrede sayısal veriler D3, D2, D1 ve D0 anahtarlarının durumları ile belirlenir. D3 anahtarı dört bitlik sayısal verinin en anlamı değerli (MSB) bitini, D0 ise en düşük değerlikli (LSB) bitini göstermektedir.
D0 anahtarı kapalı iken anahtar logic D3=0, D2=0, D1=0, D0=1 durumundadır. Op-amp iç empedansı çok yüksek olduğundan içinden akım akmayacaktır Bu durumda giriş akımı Iin=0’dır. Evirmeyen giriş toprağa bağlandığından, eviren giriş 0V’ta tutulacaktır. Bu durumda çıkış ifadesi aşağıdaki gibi olur.
►İlginizi Çekebilir: HDMI Teknolojisi Nedir?
Geri kalan tüm durumlar için şekilde verilen direnç değerlerine uygun değerler verildiğinde sonuçlar tablodaki gibi olur.
R/2R Merdiven Tipi Digital Analog Dönüştürücü
Bir diğer tip D/A dönüştürücü metodu dört bitlik R/2R merdiven tipi D/A dönüştürücüdür. Sadece iki direnç değeri kullanılarak ikilik ağırlıklı akımlar üretilir. Devreden akan ikilik ağırlıklı akımlar, op-amp ve geri besleme direnci (RF) yardımı ile girişle orantılı çıkış gerilimine çevrilirler. Devre oldukça karışık görünmesine rağmen basit direnç oranlarından dolayı oldukça kolaydır. Bunun nedeni anahtarların durumuna göre Thevenin eşdeğer durumlarının hesaplanması gerekmektedir.
Örnek Durum
D1 anahtarının +5V‘luk referans gerilimine (D1=1), diğer anahtarlar ise toprağa bağlanırsa (D3=0, D2=0, D0=0), bu durumda giriş verisi (0010)2 olacaktır ve R3 direncinin solundaki bütün dirençler 2R’lik bir eşdeğer dirence indirgenecektir. Devrenin R8 direncinden itibaren Thevenin eşdeğeri bulunursa; VTH=1,25V ve R8 direncine seri RTH=R direncini elde ederiz. Eviren giriş toprağa bağlı olduğundan R7 direnci üzerinden akım akmayacaktır. Bu durumda çıkış gerilimi;
Vout= -VTH*(RF/(RTH+R8))= -1.25*(2R/(R+R))=-1.25V
Aynı devre üzerinden geri kalan tüm logic ifadeleri tek bir tabloda gösterecek olursak;
Sonuç olarak günümüz dünyasında üretilen birçok özel elektronik kartların çıkış noktası aynı anda milyonlarca bitlik veriyi işleyebilen bu dönüştürülerdir. Zamanla gelişen teknoloji sayesinde bu dönüştürücüler daha da evrilerek özel kartlar halinde sunulmaya başlanmıştır. Bunlardan bazıları FPGA, DSP, Ardunio, Raspberry Pi vs. gibi aynı anda birden fazla bitlik veriyi işleyen dönüştüren kartlardır. Bu kartlar digital ve analog sinyalleri çok yüksek hızlarda ve bir mikrodenetleyici yardımı ile istenilen bilgileri kontrol etmemize yaramaktadır. Ancak hepsinin en temel yapısı yukarıda bahsettiğimiz dönüştürü mantığından yola çıkarak üretilmişlerdir.
Kaynak:
► tr.lambdageeks.com/digital-to-analog-converter-dac/
► devreyakan.com/r-2r-merdiven-tipi-dac-r-2r-dac/
► ee.tek.firat.edu.tr/sites/ee.tek.firat.edu.tr/files/LJ1B5_%20ADC_DAC_2.pdf
► geta-electronic.com/uretim/rs232/Gt2801.htm
YORUMLAR
Aktif etkinlik bulunmamaktadır.
- Dünyanın En Görkemli 10 Güneş Tarlası
- Dünyanın En Büyük 10 Makinesi
- 2020’nin En İyi 10 Kişisel Robotu
- Programlamaya Erken Yaşta Başlayan 7 Ünlü Bilgisayar Programcısı
- Üretimin Geleceğinde Etkili Olacak 10 Beceri
- Olağan Üstü Tasarıma Sahip 5 Köprü
- Dünyanın En İyi Bilim ve Teknoloji Müzeleri
- En İyi 5 Tıbbi Robot
- Dünyanın En Zengin 10 Mühendisi
- Üretim için 6 Fabrikasyon İşlemi
- Enerji Yönetiminde Ölçümün Rolü: Verimliliğe Giden Yol
- HVAC Sistemlerinde Kullanılan EC Fan, Sürücü ve EC+ Fan Teknolojisi
- Su İşleme, Dağıtım ve Atık Su Yönetim Tesislerinde Sürücü Kullanımı
- Röle ve Trafo Merkezi Testlerinin Temelleri | Webinar
- Chint Elektrik Temel DIN Ray Ürünleri Tanıtımı
- Sigma Termik Manyetik Şalterler ile Elektrik Devrelerinde Koruma
- Elektrik Panoları ve Üretim Teknikleri
- Teknik Servis | Megger Türkiye
- Güneş Enerji Santrallerinde Yıldırımdan Korunma ve Topraklama
- Megger Türkiye Ofisi
ANKET