ینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹر - مقصد، درجہ بندی اور آپریشن کے اصول

اینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹر (ADC) نامی ایک الیکٹرانک ڈیوائس ایک اینالاگ سگنل کو ڈیجیٹل سگنل میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے (پڑھنے کے قابل بائنری کوڈ قسم کی ترتیب میں)۔ ینالاگ سگنل کو ڈیجیٹل میں تبدیل کرنے کے عمل میں، درج ذیل کو لاگو کیا جاتا ہے: نمونے لینے، کوانٹائزیشن اور کوڈنگ۔

نمونے لینے کو انفرادی (مجرد) اقدار کے وقت کے مسلسل ینالاگ سگنل سے نمونے لینے کے طور پر سمجھا جاتا ہے جو وقت کے لمحات میں گرنے والے وقت کے وقفوں اور ایک دوسرے کے بعد آنے والے گھڑی کے سگنل کے دورانیے سے منسلک ہوتے ہیں۔

کوانٹائزیشن میں نمونے لینے کے دوران منتخب کردہ ینالاگ سگنل کی قدر کو قریب ترین کوانٹائزیشن لیول تک گول کرنا شامل ہوتا ہے، اور کوانٹائزیشن لیولز کا اپنا سیکوئینس نمبر ہوتا ہے، اور یہ لیولز ایک دوسرے سے ایک مقررہ ڈیلٹا ویلیو کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہیں، جو کہ کوانٹائزیشن قدم سے زیادہ کچھ نہیں ہے۔

سخت الفاظ میں، سیمپلنگ ایک مسلسل فعل کو مجرد اقدار کی ایک سیریز کے طور پر ظاہر کرنے کا عمل ہے، اور کوانٹائزیشن سگنل (اقدار) کی سطحوں میں تقسیم ہے۔ جہاں تک کوڈنگ کا تعلق ہے، یہاں کوڈنگ کو کوڈز کے پہلے سے طے شدہ امتزاج کے ساتھ کوانٹائزیشن کے نتیجے میں حاصل ہونے والے عناصر کے موازنہ کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔

وولٹیج کو کوڈ میں تبدیل کرنے کے بہت سے طریقے ہیں۔ اس کے علاوہ، طریقوں میں سے ہر ایک کی انفرادی خصوصیات ہیں: درستگی، رفتار، پیچیدگی۔ تبادلوں کے طریقہ کار کی قسم کے مطابق، ADCs کو تین میں تقسیم کیا گیا ہے۔

• متوازی میں

• متواتر،

• سیریل متوازی

ہر طریقہ کے لیے، وقت کے ساتھ سگنل کو تبدیل کرنے کا عمل اپنے طریقے سے آگے بڑھتا ہے، اس لیے یہ نام ہے۔ فرق اس بات میں مضمر ہے کہ کوانٹائزیشن اور انکوڈنگ کیسے انجام دی جاتی ہے: ایک سیریل، متوازی، یا سیریل-متوازی طریقہ کار جس سے تبدیل شدہ سگنل پر ڈیجیٹل نتیجہ کا تخمینہ لگایا جائے۔

ایک متوازی اینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹر کا خاکہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ متوازی ADCs سب سے تیز ینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹرز ہیں۔

الیکٹرانک موازنے والے آلات کی تعداد (DA موازنہ کرنے والوں کی کل تعداد) ADC کی صلاحیت کے مساوی ہے: تین موازنہ کرنے والے دو بٹس کے لیے کافی ہیں، تین کے لیے سات، چار کے لیے 15، وغیرہ۔ ریزسٹر وولٹیج ڈیوائیڈر کو مستقل حوالہ وولٹیج کی ایک رینج سیٹ کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

ان پٹ وولٹیج (اس ان پٹ وولٹیج کی قدر یہاں ماپا جاتا ہے) تمام موازنہ کرنے والوں کے ان پٹس پر بیک وقت لاگو ہوتا ہے اور ان کے تمام حوالہ وولٹیج کے مقابلے میں جو یہ مزاحمتی تقسیم کرنے والا حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

وہ موازنہ کرنے والے جن کے غیر الٹنے والے ان پٹس کو حوالہ سے زیادہ وولٹیج کے ساتھ کھلایا جاتا ہے (انورٹنگ ان پٹ پر تقسیم کرنے والے کے ذریعہ لاگو کیا جاتا ہے) وہ آؤٹ پٹ پر ایک منطق دیں گے، باقی (جہاں ان پٹ وولٹیج حوالہ سے کم یا اس کے برابر ہے) صفر) صفر دے گا۔

پھر ایک انکوڈر منسلک ہوتا ہے، اس کا کام ایک اور صفر کے امتزاج کو معیاری، مناسب طور پر سمجھے جانے والے بائنری کوڈ میں تبدیل کرنا ہے۔

سیریل کنورژن کے لیے ADC سرکٹس متوازی کنورٹر سرکٹس سے کم تیز ہوتے ہیں، لیکن ان کا ابتدائی ڈیزائن آسان ہوتا ہے۔ اس میں موازنہ کرنے والا، AND منطق، ایک گھڑی، ایک کاؤنٹر، اور ڈیجیٹل سے اینالاگ کنورٹر استعمال ہوتا ہے۔

اعداد و شمار ایسے ADC کا خاکہ دکھاتا ہے۔ مثال کے طور پر، جبکہ کمپیریٹر سرکٹ کے ان پٹ پر لاگو ماپا وولٹیج دوسرے ان پٹ (حوالہ) کے ریمپ سگنل سے زیادہ ہے، کاؤنٹر کلاک جنریٹر کی دالوں کو شمار کرتا ہے۔ یہ پتہ چلتا ہے کہ ماپا وولٹیج گنتی دالوں کی تعداد کے متناسب ہے۔

سیریز کے متوازی ADCs بھی ہیں، جہاں ایک اینالاگ سگنل کو ڈیجیٹل سگنل میں تبدیل کرنے کے عمل کو خلا میں الگ کیا جاتا ہے، تو یہ پتہ چلتا ہے کہ کم سے کم پیچیدگی کے ساتھ زیادہ سے زیادہ تجارت کی رفتار حاصل کی جاتی ہے۔