АЦП последовательного приближения.

Принцип работы таких АЦП основан на сравнении входного напряжения с напряжением, полученным путем преобразования некоторого заданного двоичного кода в аналоговую величину. На рис.11.18. приведена общая структура, реализующая данный принцип.

Рис.11.18 АЦП с уравновешиванием разрядов

Входное напряжение ( ) подается на инвертирующий вход компаратора. На его неинвертирующий вход поступает выходное напряжение ЦАП ( ), пропорциональное выходному коду формирователя кода. Если для заданного кода , низкий уровень выходного напряжения компаратора изменяет код на выходе формирователя и процесс повторяется до получения результата ( ).

На практике, существует несколько вариантов практической реализации данного метода. Например, в АЦП последовательного счета формирователь кода выполнен в виде счетчика, формирующего последовательность увеличивающихся двоичных кодов. Тогда процесс преобразования завершается в момент , когда высокое напряжение с выхода компаратора останавливает счетчик, выходной код которого и пропорционален входного напряжения. Такой АЦП называют АЦП со счетчиком. Очевидно, что время преобразования такого устройства переменно и увеличивается с увеличением измеряемого напряжения.

В АЦП поразрядного уравновешивания формирователь кода первоначально формирует код, содержащий сигнал лог. «1» только в старшем разряде (например, для 8 разрядного АЦП – 1000 0000). Далее, если формирователь кода формирует код, содержащий сигналы лог. «1» в двух старших разрядах (1100 0000). Если же , то старший разряд обнуляется и на выходе формирователя задается код, содержащий сигнал лог.»1» во втором разряде (0100 0000). Процесс повторяется, пока последовательно не будут сформирован единичный сигнал во всех выходных разрядах. На рис.11.19 приведены временные диаграммы, поясняющие данный процесс преобразования в 4 разрядном АЦП.

Очевидно, что время преобразования в таком АЦП постоянно для любого входного напряжения и зависит только от количества разрядов выходного кода.

АЦП данного типа точнее параллельных (число разрядов больше), но обладают меньшим быстродействием.

Рис.11.19. Формирование кода АЦП с поразрядным уравновешиванием