Tricky Circuit

Розрядність і квантування

Перетвори напругу на число

ADC — Analog to Digital Converter, аналого-цифровий перетворювач: переводить напругу у число. Розрядність у бітах задає кількість кодів: 2^bits. Квантування ділить неперервний діапазон на сходинки. Опорна напруга задає його верх. Біт — одна двійкова цифра: 0 або 1.

Відкрити інтерактивний дослід

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ СТІЛ

Змінюй налаштування схеми, передбачай покази та перевіряй розв’язання завдання. Це навчальні моделі; припущення пояснено в кожному уроці.

Увійди, щоб зберігати прогрес. Прогрес гостя зберігається на цьому пристрої.

Відкрити лабораторію в повному вікні

Чому це працює

Ідеальний перетворювач округлює вниз і обмежує код. Без шуму, навантаження входу, затримки вибірки й похибки калібрування. Повзунок задає 0–5 V.

Крок = Vref/2^bits. Код = floor(Vin/крок), у межах 0…2^bits − 1. floor означає округлення вниз. Менший крок розрізняє менші зміни напруги. Vin — вхідна напруга; Vref — опорна.

Складність
  1. Збери · Збери

    Увімкни 8 бітів, опору 5 V та датчик 50%. Отримай код 128.

    Потрібна підказка?

    8; 5 V; 50% → 128

  2. Досліди · Зміни одну величину

    Обери 10 бітів, опору 5 V та датчик 25%. Отримай код 256.

    Потрібна підказка?

    10; 5 V; 25% → 256

  3. Розв’яжи · Розв’яжи задачу

    Обери 12 бітів, опору 2.5 V та датчик 80%. Спостерігай насичення на коді 4095.

    Потрібна підказка?

    12; 2.5 V; 80% → 4095

Додаткові матеріали та картки схем

Перетвори напругу на число

Корисна закономірність

За 8 бітів є 256 кодів, від 0 до 255.

За межами моделі

Більше бітів зменшує ідеальний крок; реальні шум і похибки обмежують корисну розрядність.

Помилка, якої варто уникати

Обмеження числа не захищає фізичний вхід від завеликої напруги. Перевіряй допустимі межі.

Вхід ідеального 8-бітного ADC точно дорівнює опорі. Код…

  1. 256
  2. 255
  3. 128
Читати далі

Кодів 256, але перший — нуль, тому останній — 255.

Texas Instruments