संदर्भ के रूप में 2.048V और 4.096 का उपयोग क्यों करें?

Question

कई वोल्टेज संदर्भ IC पर (उदाहरण के लिए एक MAX610x ) उपलब्ध विभिन्न भिन्न संदर्भ वोल्टेज (1.25, 1.8, 2.5, 3.3 आदि) प्रतीत होते हैं।

क्या अजीब के रूप में मुझे हड़ताली 2.048V और 4.096V संदर्भ हैं। हम केवल २ वी और ४ वी के बजाय उन वोल्टेज पर संदर्भों का उपयोग क्यों करते हैं जो निश्चित रूप से गणितीय रूप से उपयोग करना आसान होगा?

Comments

एक द्विआधारी प्रणाली के लिए, 2.048 गणितीय रूप से उपयोग करना आसान है

— Alnitak

@Aln: वास्तव में नहीं। यह पहली नज़र में गैर-सोच के लिए आसान लगता है।

— ओलिन लेथ्रोप

Answer 1

जब मात्रा में उतार-चढ़ाव (यानी एडीसी से गुजरना), तो आप आमतौर पर वोल्टेज को एक पूर्णांक प्रतिनिधित्व में परिवर्तित करते हैं जिसे 2 योजना की शक्ति का उपयोग करके दर्शाया जाता है।

इसका मतलब है कि वे द्विआधारी संख्या के पैटर्न में आते हैं, उदाहरण के लिए 8 बिट डीएसी में 256 व्यक्तिगत स्तर होते हैं। एक संदर्भ का उपयोग करना जिसमें 2 नंबर मिलिवल्स की शक्ति है, इसका मतलब है कि वास्तविक डिजिटल मूल्यों में महत्वपूर्ण मूल्य हैं।

उदाहरण के लिए, यदि आपके पास 1148-बिट डीएसी है जिसका संदर्भ 2.048 है, तो डिजिटल मूल्य मिलिवोल्ट्स की संख्या है।

संपादित करें : जैसा कि एंड्रयू मॉर्टन ने कहा है, यह 2048 स्तर प्रदान करता है, जबकि 0. सहित 2049 मिलीवोल स्तर हैं। इसलिए इसलिए प्रत्येक बिट को मिलिवॉल के रूप में ठीक से प्रस्तुत करने के लिए आपको एक अतिरिक्त बिट की आवश्यकता होगी। हालाँकि अगर आप लगातार राउंड करते हैं, तो अभी भी प्रत्येक तत्व को राउंड करना और 0-2047 mV, या राउंड अप प्राप्त करना और 1-2048 वीवी प्राप्त करना संभव है। यदि आप 2048 से 2049 के बीच फिट होते हैं तो आप सीधे मिलीवोल्ट की संख्या के मिलान की अच्छी संपत्ति खो देते हैं।

Comments

जो एक तुलनित्र का उपयोग करके पैमाइश के लिए बहुत उपयोगी है। कारणों में से एक हम $ 5 मल्टीमीटर खरीद सकते हैं।

— mckenzm

उम्म .... 11111111111 (बाइनरी) 2047 है। इसका मतलब है कि डीएसी के लिए शून्य का एक इनपुट 1 एमवी का उत्पादन करेगा, या 1024 का एक इनपुट 1024.5 एमवी का उत्पादन करेगा?

— एंड्रयू मॉर्टन

आह अच्छी बात! वैसे यह समान स्तरों से मेल खाता है, लेकिन एक गलती से बंद हो जाता है।

— जोर

यह एक बाड़-पोस्ट त्रुटि है और यह हर बार जब आप बिट्स की संख्या को एक-एक करके बढ़ाते हैं। (जैसा कि परिमाणीकरण त्रुटि है)।

— रॉडने

विशिष्ट ब्रेड-एंड-बटर एडीसी वास्तव में 12 बिट लगता है, और यदि उच्च बिट का उपयोग एक संकेत के रूप में किया जाता है, और वोल्टेज रेंज द्विध्रुवी होने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है - 0V के आसपास केंद्रित, 12 बिट हस्ताक्षरित पूर्णांक वास्तव में -2048 की सीमा है .. + 2047। मुझे आश्चर्य होता है कि क्या "बाइनरी सम" संदर्भ किसी भी तरह किसी भी मौका से रेंज के नकारात्मक अंत से संबंधित हो सकता है :-)

— frr

Answer 2

4.096V और 2.048V संदर्भ ADC को mV में पूर्णांक मान उत्पन्न करने की अनुमति देते हैं। इसका अर्थ है कि ADC का प्रत्येक चरण 1mV या 1mV के पूर्णांक एकाधिक का प्रतिनिधित्व करता है। 4.096 वी = 2 ^ 12 एमवी

Comments

एक 12 या 11-बिट एडीसी की अनुमति दें, सटीक होने के लिए।

— जकार्न

उच्च रिज़ॉल्यूशन एडीसी भी इस तरह की व्यवस्था से लाभान्वित होते हैं, सटीक होने के लिए, इन एडीसी को चलाने वाले सॉफ्टवेयर पूर्णांक का उपयोग 0.5mV, 0.25mV और इतने पर निर्धारित बिंदु चर के बजाय कर सकते हैं।

— जूनियर बिलिया

उच्च और निम्न रिज़ॉल्यूशन ADCs निश्चित रूप से व्यवस्था से लाभान्वित होते हैं, लेकिन विशेष रूप से 1 mV चरण प्राप्त करने के लिए जैसा कि आप अपने उत्तर में बताते हैं, आपको रिज़ॉल्यूशन के साथ मिलान करने की आवश्यकता है।

— जकार्न

यह आदर्श है, हाँ, लेकिन दुख की बात है कि वहाँ कोई 16.777216V संदर्भ नहीं है।

— लियो बिलिया

Answer 3

इसका कारण यह है क्योंकि उन्हें आसानी से एक आधार से विभाजित किया जा सकता है। 2. यह उन्हें एडीसी जैसी चीजों के लिए उपयोगी बनाता है, जहां 0 से 4.096 वी के बीच रेल के साथ 12-बिट एडीसी का अर्थ 1 बिट प्रति बिट होगा, जो कि बहुत आसान है नंबर।

अधिक वोल्टेज भी हैं जो एक ही काम करते हैं। आप 1.024V में वोल्टेज संदर्भ भी प्राप्त कर सकते हैं, जो कि 2 ^{10 है} । अलग-अलग बिट एडीसी के लिए अलग-अलग संदर्भों का उपयोग किया जा सकता है।

Answer 4

हम केवल २ वी और ४ वी के बजाय उन वोल्टेज पर संदर्भों का उपयोग क्यों करते हैं

यह केवल सही परिस्थितियों में फायदेमंद हो सकता है जब माइक्रोकंट्रोलर सीधे मानों को मानव को प्रदर्शित कर रहा हो। हालाँकि, अधिकांश समय ऐसा होता है क्योंकि वहाँ बहुत सारे लोग होते हैं जो गणित में खराब होते हैं या रुकते नहीं हैं और वास्तव में सोचते हैं।

दूसरों को पहले से ही पता चला है के रूप में, 2.048 = 2 ¹¹ /1000 और 4.096 = 2 ¹² /1000। यदि आप 4.096 वी संदर्भ के साथ 12 बिट ए / डी का उपयोग करते हैं, तो प्रत्येक गणना 1 एमवी है।

हालाँकि, रुकें और विचार करें कि वास्तव में क्या मायने रखता है। मिलिवल्स की इकाइयों के बारे में कुछ खास नहीं है। भौतिकी के संदर्भ में, वे ईएमएफ को मापने के लिए पूरी तरह से मनमानी इकाई हैं।

एक नियंत्रण प्रणाली में, उदाहरण के लिए, विभिन्न मापी गई मात्राओं के लिए उपयोग की जाने वाली इकाइयाँ आपको कुछ भी पसंद हो सकती हैं, जब तक आप जानते हैं कि वे क्या हैं। यदि आप निश्चित बिंदु का उपयोग कर रहे हैं, तो आप चाहते हैं कि अधिकतम मान लगभग संख्या को भरें, और पर्याप्त बिट्स का उपयोग करें ताकि आपके पास आवश्यक संकल्प हो। इकाइयों के स्केलिंग को सुविधाजनक आंतरिक बाइनरी अभ्यावेदन द्वारा निर्धारित किया जाना चाहिए।

इस प्रक्रिया में बाद में अनिवार्य रूप से समायोज्य लाभ कारक होंगे। सभी इनपुट मूल्यों के कस्टम स्केलिंग को विभिन्न प्रकार के लाभ कारकों के उपयोग द्वारा समायोजित किया जा सकता है जो पहले से ही हैं, और यह कि सिस्टम को पहले से ही मनमाने मूल्यों को संभालना है। कोई अतिरिक्त गणना की आवश्यकता नहीं है, केवल एक ही गणना में खिलाए गए विभिन्न मूल्य।

कुछ मामलों में, इन छोटे एम्बेडेड सिस्टम को मनुष्यों को डिजिटल मूल्य प्रदर्शित करने की आवश्यकता होती है। जब आप तीन दशमलव स्थानों के साथ एक वोल्टेज दिखाना चाहते हैं तो उस स्थिति में, मिलीवोल्ट की इकाइयाँ उपयोगी होती हैं। हालांकि, उनकी प्रकृति द्वारा मानव इंटरफेस माइक्रोकंट्रोलर की तुलना में धीमा है। आम तौर पर आप 2 हर्ट्ज से अधिक के डिजिटल डिस्प्ले को अपडेट नहीं करना चाहते हैं। किसी संख्या को दशमलव अंकों में बदलने से पहले से ही कुछ अंकगणित की आवश्यकता होती है। प्रदर्शित रिज़ॉल्यूशन से मिलान करने के लिए कुछ आंतरिक मूल्य को स्केल करना उस प्रक्रिया के सापेक्ष एक मामूली अतिरिक्त कदम है।

फिर यह भी विचार करें कि आप वास्तव में 0 से 4.095 वी की सीमा में वोल्टेज को कितनी बार मापना चाहते हैं, या कम से कम उस सीमा के अधिकांश। यदि आप 0 से 5 वी मापना चाहते हैं, तो 4.096 संदर्भ वास्तव में मदद नहीं करता है। आपको वैसे भी ए / डी में सिग्नल को अटेंड करने की आवश्यकता है, इसलिए मिलिवोल्ट्स की इकाइयों में अटैच्ड सिग्नल को पढ़ना डिजिटल मूल्यों को प्रदर्शित करते हुए भी कोई विशेष लाभ नहीं देता है।

तो संक्षेप में, आज की दुनिया में ए / डी रीडिंग से निपटने वाले माइक्रोकंट्रोलर्स के साथ, 2.048 और 4.096 वी संदर्भ ज्यादातर एक कथित आवश्यकता को पूरा करते हैं , और घुटने-झटका करने वालों को जो समस्या के बारे में ठीक से नहीं सोचते हैं।

Comments

हर किसी को 1V (या उसके भाग) के एक विभाजन की आवश्यकता नहीं होती है, जो माइक्रो-कंट्रोलर का उपयोग कर रहा है

— Alnitak

वोट करें और एक बात है जिसका आप उल्लेख करना भूल गए हैं - मुझे लगता है - सभी चर्चा किए गए उत्तरों को अनदेखा करते हैं, कि 1024 ~ = 1000 <3% त्रुटि और 3% छोटा होना अभी भी महंगा है और प्राप्त करना कठिन है (यदि आप पूरे सिस्टम को ध्यान में रखते हैं )

— हाफ