شبیه سازی مبدل آنالوگ به دیجیتال با استفاده از خازن سوییچ شده (Switched Capacitor ADC) در نرم افزار Matlab

اعتبار مورد نیاز : 1

+ فایل شبیه سازی دارد

دسترسی فقط برای اعضا امکان پذیر است! برای دسترسی به این فایل شبیه سازی ابتدا باید عضو شوید و یا اگر عضو هستید وارد شوید

عضویت در سایت

مبدل آنالوگ به دیجیتال با خازن سوئیچ‌شده (Switched-Capacitor ADC) از خازن‌ها و سوئیچ‌ها برای نمونه‌برداری و پردازش سیگنال استفاده می‌کند. این مبدل معمولاً در ساختار ADC نوع SAR (Successive Approximation Register) یا انتگرال‌گیر استفاده می‌شود. خازن‌ها به‌عنوان عناصر ذخیره‌کننده بار عمل کرده و سوئیچ‌ها مسیر جریان و زمان نمونه‌برداری را کنترل می‌کنند. این روش به‌دلیل دقت بالا، مصرف توان کم و قابلیت ساخت در فرآیندهای CMOS، در تراشه‌های مجتمع آنالوگ-دیجیتال کاربرد زیادی دارد. دقت این نوع ADC به اندازه و نسبت خازن‌ها وابسته است.

این مثال نشان می‌دهد که چگونه یک مبدل آنالوگ به دیجیتال سیگما-دلتا (Sigma-Delta ADC) از مدولاسیون سیگما-دلتا برای تبدیل سیگنال ورودی آنالوگ به سیگنال خروجی دیجیتال استفاده می‌کند. ورودی آنالوگ به مبدل سیگما-دلتا کنترل‌کننده یک نوسان‌ساز است که پالس‌هایی با ولتاژ و مدت زمان ثابت تولید می‌کند، به‌طوری‌که دوره زمانی بین پالس‌ها به‌طور معکوس با ورودی آنالوگ متناسب است. پالس‌های نوسان‌ساز در یک بازه زمانی ثابت یکپارچه‌سازی می‌شوند تا نمایشی دیجیتال از سیگنال ورودی آنالوگ به دست آید.

مدل:

زیرسیستم جمع‌کننده (Summer) و یکپارچه‌ساز (Integrator 1)

زیرسیستم یکپارچه‌ساز SC (Switched Capacitor Integrator)

نتایج شبیه‌سازی از ثبت‌کردن داده‌های Simscape

نمودار زیر ورودی و خروجی یک مدل مدار مبدل آنالوگ به دیجیتال با استفاده از خازن سوییچ شده را نشان می‌دهد.