Справка

Рассмотрим работу микросхемы К1107ПВ2 (рис.4.2 а,б). Синхронизация работы микросхемы с внешними устройствами осуществляется по входу "тактовый импульс" (вывод 30) - (рис.4.2 б). По положительному фронту тактового импульса инициализируется выборка аналогового сигнала с задержкой 10¼15нс, а по отрицательному фронту (срезу) - кодирование. Результат кодирования по фронту следующего тактового импульса записывается в выходной регистр. Задержка времени, связанная с работой выходного регистра, не превышает 50нс, что позволяет тем же фронтом импульса инициализировать следующую выборку входного сигнала. Таким образом, в момент времени, когда на выходе АЦП появляется результат N-ой выборки, на входе производится (N+2)-ая выборка.

Рис.4.2. Микросхема К1107ПВ2: а) схема включения, б) временная диаграмма работы. Цоколевка выводов: 11 - напряжение Uоп1,; 13,15,16,18,20 - аналоговый вход; 14,19 - “аналоговая” земля; 17 - корректировка нелинейности; 22 - Uоп2; 28,43 - плюс Uип; 29,42 - “цифровая” земля; 30 - тактовый импульс; 32ö40 - цифровые входы МЗРöСЗР; 36,41 - управление выходным кодом; 47ö50 - минус Uип

Особенностью данной микросхемы является возможность представления результатов квантования (оцифровки) в одном из 4-х возможных двоичных кодов: прямом, дополнительном, прямом с инверсией и дополнительном с инверсией. Конкретный тип представления устанавливается в зависимости от состояний (установленных внешним устройством) на выводах 41 и 36 (см. табл.4.2). Регулировка смещения нуля на входе микросхемы осуществляется изменением опорных напряжений U_оп1 и U_оп2 в пределах ±0,1В.

		Таблица 4.2
УВК1	УВК2	Тип выходного кода
0	0	Двоичный обратный
0	1	Дополняющий прямой
1	0	Дополняющий обратный
1	1	Двоичный прямой

Модифицированное параллельное кодирование (полумгновенное кодирование)

Появление этого метода обязано такому существенному недостатку параллельного кодирования, как экспоненциальный рост числа компараторов с линейным ростом разрядности выходного кода. В основе этого метода лежит комбинирование двух методов А/Ц преобразования параллельного и последовательного (иногда называемого весовым) кодирований. Это дает возможность при меньшем числе компараторов (по сравнению с методом параллельного кодирования) создавать АЦП с разрядностью большей восьми и достаточно высокой скоростью преобразования. Внутренняя структура восьмиразрядного АЦП, построенного по данному методу, изображена на рис.4.3. Процесс квантования аналогового сигнала производится в два этапа, а не сразу, как в методе с параллельным кодированием, поэтому некоторые авторы называют этот метод полумгновенным преобразованием или двухстадийным преобразованием (не путать с АЦП по методу двухстадийного интегрирования).

На первом этапе верхнее по рисунку 4-х разрядное (внутреннее) АЦП производит грубое А/Ц преобразование с разрешающей способностью в 16 раз меньшей, чем у итогового 8-разрядного АЦП. Затем внутренний цифро-аналоговый преобразователь превращает результат приближенного А/Ц преобразования (на верхнем АЦП ) в аналоговую величину. На втором этапе производится квантование разности между входным измеряемым напряжением и напряжением, снимаемым с выхода верхнего ЦАП. Так как диапазон анализируемых напряжений на верхнем АЦП в 16 раз больше, чем на нижнем, то в схеме можно будет использовать два идентичных АЦП, если между выходом вычитателя и входом нижнего АЦП разместить усилитель с коэффициентом усиления равным 16.

Рис.4.3. Схема двухстадийного параллельного АЦП

В виде отдельных микросхем АЦП с полумгновенным преобразованием выпускаются только за рубежом. Средние характеристики такого 12-разрядного АЦП следующие: время преобразования - 1 мкс, потребляемая мощность -1¸2 Вт.