ElectroDesignForgeElectroDesignForge
Projektowanie / Konwersja danych

Kalkulator ADC / DAC

Przelicz napięcie analogowe na kod ADC lub kod cyfrowy na napięcie DAC przy wybranej rozdzielczości, napięciu odniesienia i sposobie kodowania wejścia.

Użyj napięcia niesymetrycznego od 0 V do napięcia odniesienia.

V

Charakterystyka kodu i napięcia

Idealna charakterystyka przetwornika pokazuje kwantyzację, rzeczywiste napięcie wejściowe i napięcie odtworzone z kodu.

Charakterystyka idealnaKody po kwantyzacjiRzeczywiste VinOdtworzone Vout (kod × LSB)
Charakterystyka kodu i napięcia. Idealna charakterystyka przetwornika pokazuje kwantyzację, rzeczywiste napięcie wejściowe i napięcie odtworzone z kodu.01k2k3.1k4.1k0 nV825 mV1.65 V2.47 V3.3 VNapięcieKod
Rzeczywiste Vin1.65 V
Odtworzone Vout (kod × LSB)1.6504 V
Kod2,048
LSB=VREF2N−1LSB=\dfrac{V_{REF}}{2^N-1}
Code=round⁡(VINLSB)Code=\operatorname{round}\left(\dfrac{V_{IN}}{LSB}\right)
Kod2,048Szesnastkowy 0x800
Gotowe
LSB na końcu zakresu805.8608 µV
Poziomy kodu4,096
Zakres napięć0 nV … 3.3 V
Zakres kodów0 … 4,095
Odtworzone napięcie1.6504 V
Błąd wartości końcowej402.9304 µV

Binarny / Szesnastkowy

Kod ze znakiem2,048
Słowo bez znaku2,048
Szesnastkowy0x800
Binarny1000 0000 0000

Napięcie lub kod mieści się w skonfigurowanym zakresie konwersji.

Przewodnik po przetwarzaniu sygnałów

Przelicz napięcie i kod przetwornika ADC / DAC

Narzędzie wykonuje podstawowe przeliczenia między napięciem analogowym a kodem cyfrowym. Oblicza też wartość jednego LSB dla zadanej liczby bitów i pełnego zakresu, w trybie unipolarnym lub różnicowym ze znakiem.

Metoda i założenia

Przetwornik N-bitowy ma 2ᴺ kodów. Przy przyjętej w narzędziu konwencji punktów końcowych krok unipolarny wynosi Vref / (2ᴺ − 1). W trybie różnicowym ze znakiem wynosi on 2 × Vref / 2ᴺ, a dokładny zakres rozciąga się od −Vref do +Vref − 1 LSB. Napięcie różnicowe to Vdiff = V+ − V−. Wynik ujemny jest pokazywany jako liczba ze znakiem oraz jako N-bitowy zapis binarny w kodzie uzupełnień do dwóch.

Dane wejściowe do sprawdzenia

Kierunek konwersji ADC lub DAC

Wybierz ADC, aby przeliczyć napięcie na kod, albo DAC, aby przeliczyć kod na napięcie.

Rozdzielczość i pełny zakres

Podaj liczbę bitów oraz napięcie odniesienia lub pełny zakres używanego przetwornika.

Tryb wejściowy

W trybie unipolarnym podaj napięcie dodatnie. W trybie różnicowym ze znakiem podaj V+ i V−; narzędzie automatycznie obliczy V+ − V−.

Zalecany przebieg pracy

  1. 1Wybierz kierunek konwersji, tryb unipolarny albo różnicowy, a następnie liczbę bitów.
  2. 2Podaj wartość pełnego zakresu i napięcie do przeliczenia albo kod cyfrowy dla konwersji DAC.
  3. 3Odczytaj napięcie, kod dziesiętny, binarny lub szesnastkowy oraz wartość LSB. W trybie różnicowym sprawdź również wartość ze znakiem i jej zapis w kodzie uzupełnień do dwóch.

Przykład do sprawdzenia

W trybie unipolarnym 12-bitowy przetwornik o zakresie 3,3 V ma 4096 kodów, a wartość jednego LSB wynosi około 0,806 mV. Napięciu 1,65 V odpowiada więc w przybliżeniu kod 2048. Przy różnicowym zakresie ±3,3 V ze znakiem krok wynosi około 1,611 mV: V+ − V− = −1,65 V odpowiada kodowi ze znakiem −1024, wyświetlanemu jako 0xC00 w 12-bitowym kodzie uzupełnień do dwóch.

Sprawdź przyjętą konwencję

Obliczenia zakładają idealne przetwarzanie. Dokładne punkty końcowe, kod pełnej skali i sposób kodowania mogą się różnić między układami. Zawsze sprawdzaj zakres wejściowy i format danych cyfrowych w karcie katalogowej.

Częste pytania

Jaka jest różnica między trybem unipolarnym a różnicowym?

Tryb unipolarny przelicza napięcie mierzone względem wspólnego punktu odniesienia. Tryb różnicowy przelicza V+ − V−, które może być dodatnie, zerowe lub ujemne.

Jak kodowane jest napięcie ujemne?

W trybie ze znakiem kod ujemny jest zapisany w kodzie uzupełnień do dwóch z wybraną liczbą bitów. Najbardziej znaczący bit ma wtedy wartość 1; na przykład −1 jest zapisane jako same jedynki.

Materiały źródłowe

  • Źródła metody: definicja idealnego kroku LSB, arytmetyka liczb binarnych ze znakiem oraz karta katalogowa przetwornika określająca jego zakres i format kodu.

Oryginalny materiał edukacyjny, sprawdzony pod kątem poprawności technicznej 20 sierpnia 2026. Przed uruchomieniem lub produkcją zweryfikuj karty katalogowe, obowiązujące normy i projekt.