АЦП последовательного приближения

АЦП последовательного приближения – это АЦП прямого преобразования со средним быстродействием: число временных тактов одного преобразования равно числу разрядов. Структурная схема такого АЦП изображена на рис. 7.20.

Рис. 7.20. Структурная схема АЦП
последовательного приближения

Рассмотрим принцип работы такого АЦП при трехразрядном ЦАП, у которого при опорном напряжении аналоговая «цена» старшего разряда составляет , среднего разряда – и младшего разряда – .

В первом такте преобразования схема управления устанавливает код 100, что соответствует напряжению на выходе ЦАП, равному . Если U(nt)> , то компаратор устанавливает на выходе 1. Схема управления в следующем такте выставит код 110 и напряжение + . Если это напряжение окажется больше U(nt), то по уровню 0 компаратора схема управления убирает 1 из среднего разряда и устанавливает 1 в младший разряд, т. е. код 101. Поскольку последний разряд задействован, то на этом преобразовании заканчивается и код 101, эквивалентный значению U(nt), с ошибкой квантования ; записывается в выходной регистр. Аналогичные операции проводятся с каждым дискретным значением U(nt); рис. 7.21.

Потенциальная точность рассмотренного АЦП определяется дискретностью и линейностью ЦАП, а также чувствительностью к смещению нулевого уровня компаратора. Быстродействие ограничивается временем выполнения одного такта, т. е. быстродействием ЦАП и компаратора, и числом разрядов.