11.2.2. Ацп поразрядного уравновешивания

(последовательного приближения)

Обеспечивают существенно большее быстродействие и умерен-

ную точность. число разрядов обычно не превышает 12 (рис. 40).

- 106 -

При запуске схемы старший разряд регистра RG2 устанавли-

вается в 1, а все остальные разряды сбрасываются в 0. В ре-

гистре RG также записывается 1 в старший разряд. С выхода ЦАП

снимается Uцап, равное весу старшего разряда Uцап= Umax/2. Ес-

ли Ux превышает это значение, то с выхода схемы сравнения нап-

ряжений СС поступает 0 на выбранную первую схему совпадения И1

и триггер an регистра RG2 останется в состоянии 1. Следующим

тактом генератора импульсов ГИ "1" в регистре RG сдвигается

вниз подготавливая И2 и устанавливая разряд an-1 регистра RG2

в 1. Если Ux оказывается меньше этого значения, то с выхода СС

будет поступать 1 на схему И2, что приведет к сбросу в 0 раз-

ряда an-1 регистра RG2. За n тактов будут испытаны все разряды

кода, а в регистре RG2 будет храниться цифровой эквивалент

входного сигнала, а Uцап с точностью до единицы младшего раз-

ряда будет равно Ux. Типовые времена преобразования таких АЦП

tпреобр ~ 1..20 мкс.

11.2.3. АЦП параллельного действия.

Наиболее быстродействующие, однако разрядность обычно не

превышает 6 (рис. 41).

n

Напряжение входного сигнала одновременно сравнивается с 2

уровнями напряжения сформированными эталонным резистивным де-

n

лителем из Uэт. Для этого АЦП лолжен содержать 2 компараторов.

Сигналы с компараторов поступают на шифратор, где преобразуют-

ся в двоичный код.

Типовое время преобразования t преобр= 20..10 нс.

11.2.4. Сигма - дельта АЦП.

Принцип действия основан на компенсации входного среднего

тока током внутреннего источника (рис. 42).

Входное напряжение подается на интегратор, выходной сиг-

- 107 -

нал которого сравнивается с фиксированным напряжением, напри-

мер, с нулем. Импульсы тока фиксированной длительности (то

есть с фиксированным приростом заряда) на каждом такте подклю-

чаются, в зависимости от состояния выхода компаратора, либо к

суммирующей точке интегратора, либо к земле. В суммирующей

точке поддерживается нулевой средний ток, то есть преобразова-

ние основано на принципе уравновешивания. Счетчик подсчитывает

количество импульсов, которые поступают на суммирующую точку

за интервал времени, определяемый путем отсчета заданного чис-

ла тактовых импульсов. Число, полученное в счетчике за это

время, пропорционально среднему значению входного сигнала и

может быть использовано в качестве выходного кода.

В сигма - дельта АЦП для формирования импульсов тока так-

же можно использовать резистор и стабилизированный источник

опорного напряжения, поскольку суммирующая точка фактически

находится под потенциалом земли. В этом случае сопротивление

замкнутого ключа должно быть меньше сопротивления резистора R.

.

- 108 -