творюваної величини.
2. Паралельні АЦП
АЦП цього типу здійснюють квантування сигналу одночасноза допомогою набору компараторів, включених паралельно джерелу вхідногосигналу. На рис. 3 показана реалізація паралельного методу АЦ-перетвореннядля 3-розрядного числа.
За допомогою трьох двійковихрозрядів можна представити вісім різних чисел, включаючи нуль. Необхідно,отже, сім компараторів. Сім відповідних еквідистантних опорнихнапруг утворюються за допомогою резистивного дільника.
Якщо прикладена вхіднанапруга не виходить за межі діапазону від 5 / 2 h, до 7 / 2 h,де h = U оп /7 - квант вхідної напруги, що відповідає одиницімолодшого розряду АЦП, то компаратори з 1-го по 3-й встановлюються в стан1, а компаратори з 4-го по 7-й - у стан 0. Перетворення цієї групикодів в тризначне двійкове число виконує логічний пристрій, званепріоритетним шифратором, діаграма станів якого наведена в табл.1.
Таблиця 1
Вхідна напруга
Стан компараторів
Виходи
U вх /h
До 7
До 6
До 5
До 4
До 3
До 2
До 1
Q 2
Q 1
Q 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
2
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
3
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
4
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
5
0
0
1
1
1
1
1
1
0
1
6
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
7
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Підключення пріоритетногошифратора безпосередньо до виходу АЦП може призвести до помилкового результатупри зчитуванні вихідного коду. Розглянемо, наприклад перехід від трьох до чотирьох,або в двійковому коді від 011 до 100. Якщо старший розряд внаслідок меншогочасу затримки змінить свій стан раніше інших розрядів, то тимчасово навиході виникне число 111, тобто сім. Величина помилки в цьому випадку складеполовину вимірюваного діапазону.
Так як результатиАЦ-перетворення записуються, як правило, в запам'ятовуючий пристрій,існує ймовірність отримати повністю невірну величину. Вирішити цюпроблему можна, наприклад, за допомогою пристрою вибірки-зберігання (ПВЗ).Деякі інтегральні мікросхеми (ІМС) паралельних АЦП, наприклад МАХ100,забезпечуються надшвидкісними ПВЗ, які мають час вибірки порядку 0,1 нс. Іншийшлях полягає у використанні коду Грея, характерною особливістю якогоє зміна тільки однієї кодової позиції при переході від одного кодовогозначення до іншого. Нарешті, в деяких АЦП (наприклад, МАХ1151) для зниженняймовірності збоїв при паралельному АЦ-перетворенні використовується двотактнийцикл, коли спочатку стану виходів компараторів фіксуються, а потім, післявстановлення стану пріоритетного шифратора, подачею активного фронту насинхровхід вихідного регістра в нього записують вихідна слово АЦП.
Як видно з табл. 1, призбільшенні вхідного сигналу компаратори встановлюються в стан 1 почерзі - знизу вгору. Така черговість не гарантується при швидкомунаростанні вхідного сигналу, так як через розходження в часах затримкикомпаратори можуть перемикатися в іншому порядку. Пріоритетне кодуваннядозволяє уникнути помилки, можливої вЂ‹вЂ‹в цьому разі, завдяки тому, що одиниців молодших розрядах не беруться до уваги пріоритетним шифратором.
Завдяки одночаснійроботі компараторів паралельний АЦП є найшвидшим. Наприклад,восьмизарядний перетворювач типу МАХ104 дозволяє отримати 1 млрд відліківв секунду при часі затримки проходження сигналу не більше 1,2 нс. Недолікомцієї схеми є висока складність. Дійсно, N-розрядний паралельнийАЦП стримає 2 N-1 компараторів і 2N узгоджених резисторів.Наслідком цього є висока вартість (сотні доларів США) і значнаспоживана потужність. Той же МАХ104, наприклад, споживає близько 4 Вт
3. Послідовно-паралельні АЦП
Послідовно-паралельніАЦП є компромісом між прагненням отримати високу швидкодію ібажанням зробити це по можливості меншою ціною. Послідовно-паралельніАЦП займають проміжне положення по роздільній здатності і швидкодіїміж паралельними АЦП і АЦП послідовного наближення.Послідовно-паралельні АЦП підрозділяють на багатоступінчаті, багатотактногоі конвеєрні.
3.1 Багатоступінчасті АЦП
В багатоступеневому АЦП процесперетворення вхідного сигналу розділений у просторі. В...
