Параллельное преобразование

Методы АЦП

Это наиболее быстрый метод, т.к. за 1 такт происходит преобразование напряжения в код.

Если U⁺>U¯, то входной код =1, если U⁺<U¯, то входной код =0.

На положительные входы подается Uвх одновременно. На инверсный вход – разделенное напряжение.

На отрицательные входы подается образцовое (эталонное, опорное) напряжение, разделенное с помощью резистивного делителя.

U=U₀/2, где 2 – количество резисторов.

По закону Ома: I=const.

В каждой точке напряжение уменьшается равномерно на ΔU. Нужно найти разницу.

На тех компараторах, у которых входное (на «+») измеренное напряжение превышает напряжение, подаваемое на «-» вход, на выходе будет 1, остальные 0. Эта разница и есть информационный код, который нужен. Но это неудобно, поэтому нужно осуществить обратное преобразование.

Состояние выходов компараторов фиксируется в триггерах памяти Т по «+» переднему фронту импульса записи.

Данный класс АЦП относится к наиболее быстрым АЦП, т.к. используются минимальные задержки во всем измерительном тракте, отсутствие итераций преобразований и отсутствие времени заряда разряда при преобразованиях. Время преобразования определяется скоростью работы компаратора и электрической схемы (триггеров, шифраторов, частотой преобразования). Все происходит за 1 такт.

Резистивной матрицей опорное напряжение уменьшается пошагово от до на величину разрешения АЦП.

Наличие резистивной матрицы дает погрешность преобразования, поскольку невозможно сделать совершенно одинаковые резисторы.

За счет параллельности преобразования увеличивается скорость преобразования сигнала, но прибор дорожает.

Каждый сигнал с компаратора записывается в память двоичным кодом (0 и 1); а с выхода памяти кодировщик упаковывает данные в шестнадцатеричный код.

Этот класс АЦП не имеет сигнала готовности.

Время преобразования определяется быстродействием компаратора, временем кодировки и временем вывода данных.

Преимущества:

- высокое время преобразования 100нс÷10нс, определяется задержкой в элементах АЦП.

При частоте 100МГц нужно использовать буферизацию.

Недостатки:

- если один из резисторов будет отличаться от другого, то будет появляться погрешность резистивных делителей, а значит, будут возникать погрешности в характеристике АЦП (дифференциальная, интегральная нелинейность, погрешности в начальной и конечной точках).

Дата добавления: 2014-01-07