| Computers zijn digitale apparaten, wat betekent dat ze werken met discrete waarden (0s en 1s). Analoge signalen daarentegen zijn continu en variëren soepel in de loop van de tijd. Om analoge signalen te verwerken, gebruiken computers analoog-naar-digitale converters (ADC's) .
Hier is hoe het werkt:
1. Bemonstering: De ADC maakt regelmatig een momentopname van het analoge signaal. De frequentie van deze snapshots wordt de bemonsteringssnelheid genoemd . Een hogere bemonsteringssnelheid legt meer gegevenspunten per seconde vast, wat resulteert in een meer accurate digitale weergave.
2. Kwantificering: Elk monster wordt vervolgens een discrete digitale waarde toegewezen binnen een vooraf gedefinieerd bereik. Dit bereik is verdeeld in een vast aantal niveaus, bekend als kwantisatieniveaus . Hoe meer niveaus er zijn, hoe preciezer de weergave van het analoge signaal.
3. codering: De digitale waarden worden vervolgens gecodeerd in binair formaat, die computers kunnen begrijpen en verwerken.
Hier is een analogie: Stel je voor dat je een foto van een bewegend object wilt maken. Je kunt de hele beweging niet tegelijk vastleggen, dus je maakt meerdere snapshots met regelmatige tussenpozen. Deze snapshots zijn als de monsters die door de ADC zijn genomen.
Enkele veel voorkomende ADC -typen:
* opeenvolgende benadering ADC: Dit type werkt door het analoge signaal herhaaldelijk te vergelijken met een referentiespanning en de digitale uitgang aan te passen totdat deze overeenkomt met het signaal.
* Flash ADC: Dit type gebruikt een groot aantal comparators om het analoge signaal tegelijkertijd te vergelijken met een set referentiespanningen. Het is erg snel, maar kan duur zijn.
* Sigma-Delta ADC: Dit type maakt gebruik van technieken voor overbemonstering en ruisvorming om een hoge resolutie en lage ruis te bereiken.
Voorbeelden van analoge signalen die computers kunnen verwerken:
* geluidsgolven: Microfoons zetten geluidsdruk om in analoge signalen, die vervolgens worden gedigitaliseerd door ADC's voor audio -opname en afspelen.
* licht: Camera's gebruiken sensoren die lichtintensiteit omzetten in analoge signalen, die worden gedigitaliseerd voor het vastleggen en verwerken van afbeeldingen.
* Temperatuur: Thermistors en andere sensoren zetten temperatuurveranderingen om in analoge signalen die kunnen worden gedigitaliseerd voor meet en regeling.
Kortom, ADC's overbruggen de kloof tussen analoge en digitale werelden, waardoor computers de continue informatie van de echte wereld kunnen verwerken. |
