A/D Prevodník s porovnávaním napätia

Z Kiwiki
Verzia z 08:26, 10. jún 2010, ktorú vytvoril Pf (diskusia | príspevky)
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání


Imbox draft.png
Toto je projekt, na ktorom sa ešte stále pracuje!!

Aj keď sú v tomto dokumente použiteľné informácie, ešte nie je dokončený. Svoje návrhy môžete vyjadriť v diskusii o tejto stránke.

Jedná sa o najrýchlejšie AD prevodníky s dobou prevodu asi 10ns. Tu sa porovná v jednom takte merané napätie s radou referenčných napäťových úrovní vzhľadom k meranému napätiu Ux a prevedie sa do dvojkového kódu. Každej referenčnej úrovni je priradený jeden napäťový komparátor, takže pre n-bitový prevodník je potrebných 2^n – 1 napäťových komparátorov. Dekodér prevedie jednotku na príslušný vstup kodéra 1z n na priamy dvojkový kód. Keďže reakcie všetkých komparátorov niesu rovnaké, mohla by pri priamom pripojení komparátora k dekodéru vzniknúť chyba prevodu, hlavne vtedy pokiaľ by sa napätie Ux počas prevodu menilo. Preto sa medzi komparátory a dekodér vkladá sústava pamäťových členov D, ktoré si zapamätajú výstupný signál komparátorov a naraz ich predajú do dekodéra. Predávanie sa uskutoční impulzom CLK.

Obr. 1 Komparačný A/D prevodník

Digitalizácia prevádzaného napätia potom vnáša do prevodu chybu (ΔU/2), čo je v prípade, že j=8 menej ako 0,2% maximálnej hodnoty. Presnosť osembitového paralelného prevodníka odpovedá teda bežnej chybe analógových voltmetrov. Počet komparátorov je však pre osembitový prevodník 255, čo je veľmi veľa. Za rozumnú hranicu je možné považovať 4 bitový paralelný prevodník. Pre viacbitové prevodníky je možné použiť sériovo- paralelný prevodník, kedy prvým A/D prevodníkom rozdelíme referenčné napätia na 16 diskrétnych napäťových intervalov, ktoré ďalším A/D prevodníkom rozdelíme do ďalších 16 napäťových intervalov. Počet komparátorov v A/D prevodníkoch teda klesne, pre j=8 z 255 na 30. Táto úspora sa však dosiahne za cenu predĺženia časového intervalu prevodu. Napriek tomu sú sériovo-paralelné A/D prevodníky rýchle a napríklad pri 8bitových prevodníkov môže doba potrebná k prevodu dosiahnuť hodnoty rádovo stovky ns.

Obr. 3 Sériovo-paralelný A/D prevodník

Odkazy a literatúra

www.sketa-shop.ic.cz/maturita/ART/ART2.doc