ینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹر (اے ڈی سی) کے ساتھ ڈیزائن کرتے وقت ، غلطی سے یہ یقین کرنا آسان ہے کہ اے ڈی سی کی مکمل پیمانے پر حد کو پورا کرنے کے لئے ان پٹ سگنل کو کم کرنا سگنل ٹو شور کے تناسب (SNR) میں نمایاں کمی کا سبب بنے گا۔ ).
سسٹم ڈیزائنرز جن کو وسیع وولٹیج جھولوں سے نمٹنے کی ضرورت ہے خاص طور پر اس کے بارے میں فکر مند ہیں۔ مزید برآں ، اعلی وولٹیج کے ذریعہ چلنے والے اے ڈی سی کے مقابلے میں ، کم وولٹیج (5 وی یا اس سے کم) کے ذریعے چلنے والے اے ڈی سی زیادہ متنوع ہیں۔
ہائی وولٹیج کی فراہمی عام طور پر زیادہ سے زیادہ بجلی کی کھپت اور زیادہ پیچیدہ سرکٹ بورڈ لے آؤٹ کی طرف جاتا ہے (مثال کے طور پر ، زیادہ ڈوپلنگ کیپسیٹرز کی ضرورت ہوتی ہے)۔
سینسرز یا سسٹمز کے ذریعہ تیار کردہ بہت سے سگنل دوئ پولر ہائی وولٹیج سگنلز ہیں (جیسے بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والے ± 10V سگنل)۔ تاہم ، ADC کے ذریعہ اس سگنل کو منتقل کرنے کے بہت سارے آسان طریقے ہیں۔ مختلف مربوط ہائی ولٹیج کا ADC حل بھی استعمال کیا جاسکتا ہے: یہ SNR کی قربانی دیئے بغیر اس بڑے پیمانے پر ان پٹ سگنل کو سنبھال سکتا ہے۔ ان حلوں میں ان پٹ رینج کی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے بہت زیادہ سپلائی وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے ، اور ان کی بجلی کی کھپت بھی کافی بڑی ہوتی ہے (شکل 1)۔ یہ ہائی وولٹیج اے ڈی سی سگنل کنڈیشنگ (اوپی امپ) حلوں کے انتخاب کو بھی تنگ کرتے ہیں۔ اگر سگنل کو زیادہ ولٹیج اور کم وولٹیج ان پٹ کے امتزاج کے ساتھ ملٹی پلیکس کرنے کی ضرورت ہو تو ، نظام لاگت میں نمایاں اضافہ ہوگا (شکل 2)۔
آپ کم وولٹیج اے ڈی سی کی مکمل پیمانے پر ان پٹ رینج سے ملنے کے لئے سگنل کو پیمانے کے لئے ان پٹ یمپلیفائر کا استعمال بھی کرسکتے ہیں۔ اس سگنل کنڈیشنگ سرکٹ کو ایک سے زیادہ ملٹی ان پٹ سے منسلک کیا جاسکتا ہے تاکہ تمام اشارے ADC کی حد (شکل 3) کے مطابق ہوسکیں۔
جب سگنل وولٹیج اسکیلنگ کے ل amp یمپلیفائر استعمال کرتے ہو تو ، شور یمپلیفائر ان پٹ کا حوالہ دیا جاتا ہے۔ اس وقت ، شور کے دو اہم ذرائع ہیں: خود یمپلیفائر کا ان پٹ ریفرنس شور ، اور اے ڈی سی کا کم ان پٹ ریفرنس شور۔ یہ دونوں شور مآخذ ایک چوکور اصطلاح میں مل گئے ہیں۔ اس کے علاوہ ، یمپلیفائر کا شور بھی اے ڈی سی کی ان پٹ بینڈوتھ اور یمپلیفائر اور اے ڈی سی ان پٹ کے مابین اینٹی الیسیزنگ فلٹر کے ذریعے فلٹر کیا جاتا ہے ، شکل 4 دیکھیں۔
چترا 4: زوم یمپلیفائر شور کو متعارف کراتا ہے ، لیکن یہ شور RC سرکٹ اور ADC کے ان پٹ نیٹ ورک کے ذریعہ فلٹر کیا جاتا ہے۔
سسٹم ایس این آر (ایملیفائر ان پٹ ٹرمینل) کا حساب کتاب فارمولا یہ ہے:
جہاں: VnADC ADC کا ان پٹ RMS شور ہے۔ VnOPA یمپلیفائر (ان پٹ ریفرنس کا X گنا) = سنگل قطب -3dB تعدد کا ان پٹ ریفرنس شور ہے۔
اے ڈی سی ، اے ڈی سی ان پٹ ریفرنس شور ، اور یمپلیفائر اسکیل عنصر کی مکمل پیمانے پر حد کے پیش نظر ، دو متغیرات ہیں جو ایس این آر نقصان کی کمی کے مقصد کو متاثر کریں گے: فلٹر کی کٹ آف تعدد اور یمپلیفائر کے ان پٹ ریفرنس شور۔
اگر سگنل کے وسیلہ میں کم تعدد والے اجزاء ہوتے ہیں تو ، ایک فلٹر ڈیزائن کیا جاسکتا ہے تاکہ یمپلیفائر بڑے ان پٹ شور کو برداشت کر سکے (اعلی ان پٹ شور عام طور پر کم بجلی کی کھپت اور قیمت سے متعلق ہوتا ہے)۔ اگر اے ڈی سی سسٹم کی بینڈوتھ کو محدود کردیتا ہے تو ، ایک قابل قبول حد میں SNR نقصان پر قابو پانے کے لئے یمپلیفائر کو کافی حد تک ان پٹ ریفرنس شور کی ضرورت ہوتی ہے۔
مثال کے طور پر ، d 10V ان پٹ سگنل اور 5VP-P فل سکیل رینج ADC دیا گیا ہے جس میں 92dB کا SNR دیا گیا ہے ، اسکیل فیکٹر (مکمل پیمانے کی حد میں ان پٹ کا تناسب) 4 ہے۔ ڈیٹا شیٹ 44.4 NV RMS ہے۔ یہ فرض کرتے ہوئے کہ فلٹر کی کٹ آف تعدد 10kHz ہے اور یمپلیفائر کا ان پٹ ریفرنس شور 10nV / (ہرٹج) 1/2 ہے ، SNR نقصان ہے: SNR (نقصان) = 0.035dB۔
اگر کوئی فلٹر نہیں ہے اور ADC بینڈوتھ 10MHz ہے ، اسی SNR نقصان کو حاصل کرنے کے ل. ، مطلوبہ ان پٹ ریفرنس شور 0.3nV / (ہرٹج) 1/2 بن جاتا ہے۔ یہ ضرورت بہت سخت ہے۔
10MHz کی اسی بینڈوتھ کے حامل ایک ADC کے لئے ، اگر SNR (نقصان) = 0.5dB کی اجازت ہے تو ، یمپلیفائر کی شور کی ضرورت 4nV / (ہرٹج) 1/2 ہے ، جس پر عمل کرنا نسبتا easy آسان ہے۔
لہذا ، اگر سسٹم بینڈوتھ اور قابل اجازت SNR نقصان دیا جاتا ہے تو ، ہائی وولٹیج سگنل کو پورے پیمانے پر حد میں کم وولٹیج ADC میں تبدیل کرنے کے لئے متناسب یمپلیفائر شامل کرنا مکمل طور پر قابل عمل حل ہوگا۔ جب ایک سے زیادہ سگنل کو ایک مختلف ملٹی پلس کم وولٹیج اے ڈی سی میں مختلف سوئنگ ایمپلیٹڈس کے ساتھ کھانا کھلانا ہوتا ہے تو ، یہ حل ایک سرمایہ کاری مؤثر نظام حاصل کرسکتا ہے۔
ہمارے دیگر مصنوعات:
