Ацп послідовної дії з двійково-взваженим наближенням.

Схема АЦП послідовної дії з двійково-взваженим наближенням представлена на рис. 15.4.

Якщо в попередньому випадки було потрібно для перетворення ( ₎ тактів, то при двійково-взваженому наближенні потрібно усього К тактів на одне перетворення. У даній схемі використовується принцип поділу відрізка на два. Якщо при порівнянні з вхідною напругою маємо одиницю (вхідне більше), то до даної половини додаємо половину другого відрізка (мається на увазі напруга). Якщо ж при порівнянні з вхідною напругою маємо нуль (вхідне менше) беремо половину від рівня даного відрізка, і т.д. Схема має швидкодію порядку 10^-5…10^-6с.

Рис. 15.3. Діаграми роботи схеми послідовного АЦП з одиничним наближенням.

Рис. 15.4. АЦП послідовної дії з двійково-взваженим наближенням

Ацп с интегрированием.

Схема АЦП с интегрированием за фиксированный интервал времени дана на рис.15.5.

Цикл работы схемы состоит из двух этапов, показанных на рис.15.6.

На первом этапе происходит интегрирование входного сигнала за фиксированный интервал времени Т. На втором этапе происходит разряд конденсатора от источника опорного напряжения до нуля (интервалы времени t₁, или t₂, или t₃).

Принцип действия схемы (рис.15.5).

При установке SA1 в верхнее положение напряжение Uвх интегрируется интегратором на DA1 и подается на вход схемы сравнения на DA2 (компаратор или нуль-орган). Интегрирование продолжается от момента переключения SA1 в верхнее положение в течение времени Т, которое определяется емкостью счетчика СТ (это время его заполнения импульсами калиброванной частоты f_СЧ). Импульс переполнения счетчика закрывает счетчик СТ и переключает ключ SA1 вниз, при этом на вход интегратора подается опорное (эталонное) напряжение противоположной по отношению к Uвх полярности. Направление интегрирования изменяется на противоположное и при переходе выходного сигнала интегратора через нуль вновь срабатывает схема сравнения и работа АЦП начинается сначала.

Рис. 15.5. Схема АЦП с интегрированием

Время t₁ (если на вход АЦП подано напряжение U_вх1) зависит от преобразуемого напряжения и его измерение с помощью счетных импульсов позволяет получить цифровой эквивалент U_ВХ1.

Рис.15.6. Принцип работы АЦП с интегрированием

Рівнобіжні ацп.

Схема рівнобіжного АЦП представлена на рис. 15.7. Претворений сигнал подається на входи декількох компараторів (2^К-1), на другі входи яких подаються опорні напруги.

Схема найбільш швидкодіюча. Перетворення здійснюється усього за один такт, але вимагає більший об’єм апаратних витрат. При розрядності К необхідно мати (2^К-1) компараторів, кожний з який відповідає за свій рівень. При збільшенні розряду на одиницю, приблизно вдвічі збільшується об’єм апаратних витрат.

Дільники в даній схемі формують сітку опорних напруг, з якими далі буде порівнюватися вихідний сигнал. Якщо усі R_i рівні, то сітка рівнів рівномірна, але іноді використовується нерівномірна розбивка (тобто ). Частіше в таких випадках більш малі сигнали передаються більш точно (використовується густа сітка, тобто мала ), а більш високі рівні квантуются з використанням менш точної сітки, і тоді ми маємо однакову відносну погрішність перетворення. Іноді буває, що під рівномірну сітку змінюють вхідний сигнал по логарифмічній залежності.

Рис. 15.7. Схема рівнобіжного АЦП