از هنگامی که سیستمهای پردازشگر دیچیتال مطرح شده اند این مسئله نیز به همراه آن مطرح شد که چگونه می توان یک سیگنال آنالوگ را به یک سیستم دیجیتال وارد کرد و به طور متقابل ، چگونه باید سیگنالهای دیجیتال خارج شده از سیستمهای دیجیتال را به دنیای آنالوگ تحویل داد. در اینجا بود که ضرورت ساخت مبدلهای آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ احساس شد و انواع مختلفی از مبدلهای فوق معرفی شد. ارائه طرحهای جدید و ایده های نو به منظور بهبود کیفیت این مدارها تا امروز ادامه دارد و به نظر می رسد تا زمانی که سیگنالهای آنالوگ و دیجیتال وجود داشته باشند، این مبدلها به پیشرفت خود ادامه دهند.
این پایان نامه به بررسی مبدل های آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ ، انواع و کاربرد آنها می پردازد. در فصل اول مقدمه ای بر مبدل های آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ بیان شده است. در فصل دوم مبدل های دیجیتال به آنالوگ به اختصار بررسی شده است. در فصل سوم مبدل های آنالوگ به دیجیتال و انواع آن مورد بررسی قرار گرفته است و مدارها و شکلهای مهمترین انواع این مبدل ها ارائه شده است. در فصل چهارم طراحی و شبیه سازی ساختار و عملکرد مبدل های آنالوگ به دیجیتال ودیجیتال به آنالوگ با نرم افزارMATLAB SIMULINK و نتایج شبیه سازی ارائه شده است. در فصل پنجم طراحی کاربردی یک نمونه مبدل آنالوگ به دیجیتال بیان شده است. در فصل آخر نیز نتیجه گیری و پیشنهادات ارائه شده است.

فهرست

فصل اول: مقدمه و کلیات
1-1 مقدمه کلی
1-2 تعریف مبدلهای آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ
1-3 انواع مبدل های آنالوگ به دیجیتال
فصل دوم: مبدل های دیجیتال به آنالوگ
2-1 مقدمه
2-2 مبدل دیجیتال به آنالوگ چیست
2-3 ساختار مبدل های دیجیتال به آنالوگ
فصل سوم: مبدل های آنالوگ به دیجیتال
3-1 مقدمه
3-2 اصول تبدیل آنالوگ به دیجیتال
3-3 نحوه تقسیم بندی مبدل های آنالوگ به دیجیتال
3-4 انواع مبدل های آنالوگ به دیجیتال
3-4-1 مبدل های انتیگرال گیر
3-4-2 مبدل های شیب
3-4-3 مبدل های تقریب پی در پی (متوالی)
3-4-4 مبدل های فلاش
3-4-5 مبدل های سیگما دلتا
3-4-5-1 مبدل سیگما دلتا چیست؟
3-4-5-2 اساس کار مبدل های سیگما دلتا
3-4-5-3 ساختار و بلوک دیاگرام مبدل سیگما دلتا
3-4-5-4 ویژگیهای مبدل سیگما دلتا
3-5 مقایسه کیفی انواع مبدلهای آنالوگ به دیجیتال
3-6 توان مصرفی و سرعت تبدیل در مبدل های A/D
3-7 بررسی بیشتر برخی قطعات مرتبط با مبدل های A/D
3-7-1 مبدل جریان به ولتاژ
3-7-2 تقویت کننده های نمونه بردار و نگه دارنده (S/H)
3-7-3 مالتی پلکسرآنالوگ
3-8 تست مبدل های آنالوگ به دیجیتال
3-8-1 ضرورت تست مبدل های آنالوگ به دیجیتال
3-8-2 انواع روشهای تست مبدلهای آنالوگ به دیجیتال
3-8-3 روش هیستوگرام
3-8-4 روش تبدیل فوریه سریعFFT) )
3-8-5 روش sine fit
فصل چهارم طراحی و شبیه سازی مبدل های آنالوگ به دیجیتال با MATLAB SIMULINK
4-1مقدمه
4-2 عناصر و اجزای استفاده شده در شبیه سازی مبدل آنالوگ به دیجیتال
4-3 توضیح مراحل شبیه سازی
4-4 شبیه سازی فلیپ فلاپ D مبتنی بر گیت های NAND
4-5 شبیه سازی شمارنده دیجیتال 6 بیتی
4-6 شبیه سازی مبدل دیجیتال به آنالوگ
4-7 شبیه سازی مبدل آنالوگ به دیجیتال
4-8 ارائه و بررسی نتایج شبیه سازی
فصل پنجم: طراحی یک نمونه مبدل آنالوگ به دیجیتال سیگما – دلتا
5-1 مقدمه
5-2ساختار مدولاتور
5-3 طراحی مدولاتور در سطح سیستمی
5-4 طراحی مداری بلو کهای سازنده مدولاتور
5-5 مدار فیدبک مد- مشترک
5-6 مدار مقایسه گر
5-7 مدار تولید کلاک
5-8 بافر خروجی
5-9سوئیچ های مدار
5-10 خلاصه مشخصات مدولاتور
فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات
مراجع

فصل ششم این پایان نامه
نتیجه گیری و پیشنهادات
امروزه به دلیل مزیت های عمده پردازش سیگنال های دیجیتال، طراحی مبدل های آنالوگ به دیجیتال مورد نظر می باشند . این مزیت های عمده باعث شده اند که تکنولوژی مدارهای مجتمع در جهت طراحی مدارهای دیجیتال توسعه داده شوند . پایین آوردن ولتاژ منبع تغذیه ، کم کردن سطح لازم برای ساخت تراشه از جمله پیشرفت های تکنولوژی های حاضر می باشند اما به دلیل اینکه دنیای واقعی یک طبیعت آنالوگ است ، بایستی طراحی مبدلهای آنالوگ به دیجیتال نیز با ولتاژهای پایین و در کنار مدارهای دیجیتال در داخل یک تراشه صورت گیرند. طراحی مدارهای دیجیتال با استفاده از تکنولوژیCMOS به علت قابلیت مجتمع سازی بالا، توان مصرفی کم و قیمت پایین به روشی متداول برای ساخت مبدل های آنالوگ به دیجیتال در آمده است.
در این پایان نامه با بررسی و شبیه سازی مبدل های آنالوگ به دیجیتال نتایج زیر حاصل شد

• مبدل های آنالوگ به دیجیتال نرخ نایکوئیست برای کاربردهای سرعت بالا و دقت پایین طراحی و ساخته می شوند.
• بهترین ساختار برای پیاده سازی مبد لهای آنالوگ به دیجیتال با دقت بالا (مثل مبدل های صوتی( مبدل های سیگما- دلتا هستند . این مبدل ها بر اساس مدولاسیون سیگما دلتا ، دستیابی به دقتهای بالای تبدیل را بدون نیاز به به قطعات آنالوگ دقیق و المانهای تنظیم شده میسر ساخته اند.
• مبدل های آنالوگ به دیجیتال تقریب پی در پی، مبدل های بسیار بهتری از مبدل های شیب هستند.
• مبدل های آنالوگ به دیجیتال فلاش دارای سرعت بالا در تبدیل سیگنال از آنالوگ به دیجیتال هستند ولی هزینه ساخت نسبتا بالاتری هم دارند.
• مبدل های دیجیتال به آنالوگ به عنوان یک وسیله مجزا از مبدل های آنالوگ به دیجیتال یا به عنوان بخشی از مبدل های آنالوگ به دیجیتال به کار می روند ودر مقایسه با مبدل های آنالوگ به دیجیتال به عنوان یک وسیله ساده مطرح هستند.این مبدل ها بر خلاف مبدل های آنالوگ به دیجیتال از تنوع کمی برخوردار هستند و شکل و ساختار مشابه به همی دارند.

موارد زیر به عنوان ادامه تحقیق حاضر پیشنهاد می گردد.

• بررسی مبدل های آنالوگ به دیجیتال در مد جریان
• بررسی و طراحی مبدل های آنالوگ به دیجیتال با توان کم و سرعت تبدیل بالا
• بررسی فرایند ساخت و تولید مبدل های آنالوگ به دیجیتال
• ساخت یک نمونه مبدل آنالوگ به دیجیتال
• پیاده سازی روشهای تست مبدلهای آنالوگ به دیجیتال در نرم افزار matlab
• بررسی انواع و کاربردهای مبدل های آنالوگ به دیجیتال سیگما دلتا