Уровни сигналов на выходах сс следящего ацп.

В результате такой АЦП позволяет значительно сократить время преобразования в сравнении с развертывающим АЦП, поскольку не начинает каждый раз с нуля, а следит во времени за входным аналоговым сигналом. Вместе с тем и следящий АЦП не лишен недостатка: он характеризуется малым быстродействием при выходе на режим слежения (см. рис. 2.15, б – начальный участок ступенчатого графика U_ЦАП), поэтому крайне неэффективен при использовании в многоканальных ИИС.

АЦП поразрядного уравновешивания (рис. 2.16), работающий в старт-стопном режиме, обладает высоким быстродействием. Для него

t_{пр max} = T₀ n .

Цикл преобразования начинается с приходом управляющего импульса Старт, который запускает генератор импульсов Г. Генератор Г тактирует перемещение сигнала логической “1” по сдвиговому регистру СР в направлении от старшего разряда к младшему (на схеме – снизу вверх).

С регистра СР через соответствующий логический ключ Кл эта логическая “1” записывается в выходной регистр памяти РП, если при этом справедливо соотношение U_вх>U_ЦАП . Если же U_вх<U_ЦАП, то данный разряд РП записывается логический “0”. Управление записью “1” или “0” осуществляет схема сравнения СС. Таким образом формируется цифровой код на выходе АЦП, начиная со старшего разряда. Данный процесс аналогичен процессу взвешивания на чашечных весах с помощью набора гирь, потому и АЦП получил такое название.

Чем выше разрядность n АЦП, тем выше его точность, поскольку основная погрешность АЦП обусловлена погрешностью дискретизации (“ступенька” ЦАП), но при этом снижается быстродействие.

Рис. 2.16. АЦП поразрядного уравновешивания:

а) функциональная схема;

б) эпюры напряжений.

Чрезмерное увеличение n может привести к тому, что элементарная “ступенька” окажется неразличимой на фоне наводок и помех. Реально, n от 10 до 12, t_пр составляет единицы и десятки мкс.