Kwalifikacja: INF.08 - Eksploatacja i konfiguracja oraz administrowanie sieciami rozległymi
Zawód: Technik teleinformatyk
Ilu komparatorów napięcia potrzeba do zbudowania równoległego przetwornika A/C o rozdzielczości 8 bitów?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Aby zbudować równoległy przetwornik A/C o rozdzielczości 8 bitów, potrzebujemy 256 poziomów odniesienia, co oznacza, że wymagana liczba komparatorów napięcia wynosi 255. Każdy komparator jest używany do porównania napięcia wejściowego z określonym poziomem odniesienia, co pozwala na zakwalifikowanie napięcia do jednego z 256 możliwych poziomów (od 0 do 255). W praktyce, w przetwornikach A/C zbudowanych na bazie komparatorów, każdy dodatkowy bit zwiększa liczbę wymaganych komparatorów wykładniczo, co potwierdza zasadę, że liczba komparatorów jest równa 2^n - 1, gdzie n to liczba bitów. Takie podejście jest powszechnie stosowane w projektowaniu systemów analogowo-cyfrowych, w szczególności w aplikacjach audio i wideo, gdzie precyzyjne przetwarzanie sygnałów analogowych jest kluczowe. Warto również zauważyć, że standardy takie jak IEC 61131-9 definiują wymagania dotyczące równoległych przetworników A/C, co podkreśla znaczenie posiadania właściwej liczby komparatorów do osiągnięcia wysokiej rozdzielczości.
Wybór 127 jako liczby komparatorów może wynikać z niepełnego zrozumienia zasad działania komparatorów w kontekście przetworników A/C. Liczba 127 sugeruje, że zastosowano błędne założenie dotyczące ilości poziomów odniesienia. Przetwornik A/C o rozdzielczości 8 bitów rzeczywiście wymaga 256 poziomów, co wynika z faktu, że każdy dodatkowy bit podwaja liczbę możliwych kombinacji. Konsekwencją tego jest, że do osiągnięcia pełnej rozdzielczości 8 bitów, potrzebujemy 255 komparatorów, a nie 127. Wybór 63 jako liczby komparatorów również nie jest właściwy, ponieważ sugeruje, że zakładamy tylko 64 poziomy odniesienia, co jest niewystarczające dla 8-bitowego przetwornika. Z kolei 7, jako odpowiedź, nie ma sensu w kontekście równoległego przetwornika o 8 bitach, ponieważ 7 komparatorów mogłoby obsłużyć jedynie 8 poziomów napięcia, co jest znacznie poniżej wymagań dla 8-bitowego systemu. Typowe błędy w myśleniu polegają na niedostrzeganiu wykładniczego charakteru wzrostu liczby wymaganych komparatorów przy zwiększeniu rozdzielczości, co jest kluczowe w projektowaniu systemów przetwarzania sygnałów. Zrozumienie tego mechanizmu jest fundamentalne dla inżynierów pracujących nad systemami cyfrowymi i analogowymi.