Багатотактни последовательно-параллельные АЦП

Рассмотрим пример 8-разрядного последовательно-параллельного АЦП, относящегося к типу багатотактних (рис. 5). Здесь процесс преобразования разделен во времени.

Структурная схема двухтактного АЦП

Рис.5 Структурная схема двухтактного АЦП

Преобразователь состоит из 4-разрядного параллельного АЦП, квант h которого определяется величиной опорного напряжения, 4-разрядного ЦАП и устройства управления. Если максимальный входной сигнал равен 2,56 В, то в первом такте преобразователь работает с шагом квантования h 1 = 0,16 В. В это время входной код ЦАП равен нулю. Устройство управления пересылает полученное от АЦП в первом такте слово в четыре старших разряда выходного регистра, подает это слово на вход ЦАП и уменьшает в 16 раз опорную напряжение АЦП. Таким образом, во втором такте шаг квантования h 2 = 0,01 В и остаток, образовавшийся при вычитании из входного напряжения схемы выходного напряжения ЦАП, будет преобразован в младший напивбайт исходного слова.

Очевидно, что используемые в этой схеме 4-разрядные АЦП и ЦАП должны иметь 8-разрядную точность, в противном случае возможен пропуск кодов, т.е. при монотонном нарастании входного напряжения исходный код АЦП не будет принимать некоторые значения из своей шкалы. Так же, как и в предыдущем преобразователи, входное напряжение багатотактного АЦП при преобразовании должна быть неизменной, для чего между его входом и источником входного сигнала следует включить устройство выборки-хранения.

Быстродействие рассмотренного багатотактного АЦП определяется полным временем преобразования 4-разрядного АЦП, временем срабатывания цифровых схем управления, время установления ЦАП с погрешностью, не превышающей 0,2 ... 0,3 кванты 8-разрядного АЦП, причем время преобразования АЦП входит в общий при преобразовании дважды. В результате при прочих равных условиях преобразователь такого типа оказывается медленнее за двухступенчатый преобразователь, который рассмотрен выше. Однако он проще и дешевле. По быстродействию багатотактни АЦП занимают промежуточное положение между многоступенчатыми АЦП и АЦП последовательного приближения. Примерами багатотактних АЦП является тритактний 12-разрядный AD7886 со временем преобразования 1 мкс, или тритактний 16-разрядный AD1382 со временем преобразования 2 мкс. <Br>