پردازش سیگنال های زیستی - قسمت چهاردم

تبدیل آنالوگ به دیجیتال A / D

تبدیل آنالوگ به دیجیتال (ADC) را می توان به عنوان اعمال یک شبکه بر یک سیگنال پیوسته بیان کرد که در آن سیگنال هم در دامنه و هم زمان گسسته می شود. واضح است که شبکه باید به اندازه کافی مناسب باشد و باید تمام ابعاد سیگنال را پوشش دهد تا از نابودی قابل ملاحظه اطلاعات جلوگیری شود.

تقسیم سیگنال در بعد دامنه توسط محدوده ولتاژ ورودی مبدل و تقویت آنالوگ ورودی سیگنال به آن تعیین می شود. برای مثال، فرض کنید ما یک مبدل 12 بیتی با محدوده ورودی 5 ولت و یک زنجیره اندازه گیری آنالوگ داریم با یک پیش تقویت که 100 برابر تقویت شده و یک تقویت کننده مرتبه دوم که 100 تقویت می کند. نتیجه یک تقویت کلی 10،000 برابری است، که به محدوده 500 میکروولت (معادله 1) برای ورودی سیستم ثبت تبدیل می شود. مبدل دارای 212 (4096) پله است که در نتیجه زرولوشن در ورودی 0.12 میکروولت (معادله 2) است. شود.

5v ÷ 10,000 = 500 uV معادله 1

500uV ÷ 4096 = 0.12 uV معادله 2

ممکن است به نظر برسد یکADC با عمق بیتی بیشتر بهتر است، زیرا نمونه ها را با دقت بیشتری تولید می کند. با این حال، نمونه برداری در این دقت بالاتر در ADC ممکن است ناکارآمد باشد زیرا برای ذخیره داده های به دست آمده بدون ارائه اطلاعات اضافی در مورد فرایند بیولوژیکی پایه نیاز به حافظه زیادی دارد. در چنین مواردی، تمام تلاش برای ذخیره سازی نویز هدر رفته است. بنابراین، در کاربرد های واقعی، بین محدوده رزولوشن و ظرفیت ذخیره سازی، مصالحه وجود دارد.

شکل 1) نمونه برداری از سیگنال پیوسته