Na rysunku jest przedstawiony schemat przetwornika
A. A/C z podwójnym całkowaniem.
B. C/A z drabinką rezystorów.
C. C/A ze źródłami prądowymi ważonymi dwójkowo.
D. A/C sigma delta.
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2022 (arkusz EE.10-SG-22.01).
Przetwornik A/C typu sigma delta, który przedstawiono na schemacie, jest jedną z najczęściej stosowanych architektur przetworników w nowoczesnych systemach cyfrowych. Jego działanie opiera się na technice modulacji o szerokim zakresie, co pozwala na uzyskanie wysokiej rozdzielczości przy przetwarzaniu sygnałów analogowych na cyfrowe. Kluczowym elementem tego przetwornika jest integrator, który sumuje sygnał wejściowy, a następnie przekształca go w sygnał cyfrowy za pomocą 1-bitowego przetwornika C/A. Dzięki temu przetworniki sigma delta charakteryzują się wysoką dokładnością pomiarów i dużą odpornością na szumy. Przykłady zastosowań obejmują systemy audio, czujniki oraz pomiary w automatyce przemysłowej. Warto również zauważyć, że przetworniki sigma delta stosują techniki filtracji cyfrowej, co znacząco poprawia jakość przetwarzanego sygnału i pozwala na eliminację wpływu zakłóceń, co jest zgodne z najlepszymi praktykami inżynieryjnymi w dziedzinie przetwarzania sygnałów.
Zarówno przetworniki C/A ze źródłami prądowymi ważonymi dwójkowo, jak i te z drabinką rezystorów, reprezentują klasyczne metody konwersji sygnałów, które mają swoje ograniczenia w kontekście nowoczesnych aplikacji. Przetwornik C/A ze źródłami prądowymi nie wykorzystuje strategii modulacji sygnału, co czyni go mniej odpornym na zakłócenia oraz mniej precyzyjnym w obliczeniach, szczególnie w aplikacjach wymagających wysokiej dokładności. Z kolei drabinka rezystorów, choć stosunkowo prosta w implementacji, cierpi na problemy związane z tolerancją komponentów, co prowadzi do dodatkowych błędów w pomiarach. Dodatkowo, odpowiedzi związane z A/C z podwójnym całkowaniem są mylące, ponieważ te przetworniki opierają się na całkowaniu sygnału w dwóch etapach, co jest zupełnie inną techniką od sigma delta. A/C sigma delta w przeciwieństwie do tego, wykorzystuje pętlę sprzężenia zwrotnego, co umożliwia bardziej efektywne przetwarzanie sygnału. Większość błędów związanych z tymi odpowiedziami wynika z niepełnego zrozumienia zasad funkcjonowania przetworników oraz ich zastosowania w praktyce. Kluczowe jest zrozumienie różnic między tymi technologiami, co wpływa na wybór przetwornika w zależności od wymagań aplikacji.