Ацп параллельного, или мгновенного, преобразования

Метод мгновенного, или параллельного, преобразования иллюстрируется на рис. 5.9. Он используется в тех случаях, когда требуется очень высокая скорость преобразования, например в видеотехнике, радиолокации, в цифровых осциллографах. В этом методе входной сигнал сравнивается одновременно со всеми пороговыми уровнями с помощью компараторов, смещенных по уровню опорного сигнала на 1 МЗР относительно друг друга. Смещение в преобразователе обеспечивается путем использования генератора опорного сигнала и прецизионной резистивной схемы. При подаче аналогового сигнала на вход АЦП компараторы, смещенные выше уровня входного сигнала, имеют на выходе логический 0, а смещенные ниже этого уровня – логическую 1. Так как все компараторы изменяют свое состояние одновременно, процесс квантования осуществляется за один шаг. Быстродействующий шифратор затем преобразует выходные сигналы компараторов в выходной сигнал всего АЦП. Скорость преобразования в этом случае достигает 100 МГц при 8-разрядном разрешении. Однако разрешение монолитных параллельных преобразователей ограничено из-за большого числа требуемых компараторов (255 для 8-разрядного АЦП).

Программная реализация аналого-цифрового преобразования

Такие функции, как счет, сдвиг, инвертирование, преобразование кодов и некоторые другие реализуются с помощью программных средств самого микропроцессора. Иногда используется такая программная реализация аналого-цифрового преобразования. Однако ее практическая ценность невелика, поскольку имеется очень большой выбор дешевых АЦП с хорошими рабочими характеристиками.

4. Рекомендации по выбору и использованию АЦП. [Л.2, глава 5, с.220-229]

Аналого-цифровые преобразователи. Фирмы, выпускающие АЦП, предлагают устройства с очень широким диапазоном рабочих параметров. Используемый метод преобразования (последовательного приближения, двухтактного интегрирования, параллельного преобразования или какой-либо другой из рассмотренных в разд. 5.2) и технология изготовления схемы (монолитная, гибридная, модульная) определяют наиболее существенные характеристики АЦП – быстродействие, разрешение, стоимость. Диапазоны изменения некоторых характеристик серийно выпускаемых АЦП разного типа представлены на рис. 5.15.

Наиболее широк выбор АЦП последовательного приближения, используемых в большинстве случаев применения аналого-цифрового преобразования. Самыми дешевыми являются монолитные АЦП. За последние несколько лет сделан громадный скачок в улучшении их рабочих параметров. Монолитные АЦП изготавливаются с использованием КМОП- и биполярной технологий. КМОП АЦП характеризуются очень малым энергопотреблением и допускают реализацию на самом кристалле аналогового мультиплексора, входного фиксатора, дешифратора и тристабильного буфера. Однако в КМОП-технологии возникают трудности с формированием прецизионного источника опорного сигнала и прецизионного быстродействующего компаратора. Биполярная технология обеспечивает простую реализацию этих функций, но при относительно невысоком уровне интеграции. Эти ограничения можно обойти при использовании И Л-схемотехники. В этом случае удается создать законченный интегральный АЦП с тактовым генератором, источником опорного сигнала и соответствующими буферными схемами на одном кристалле.