Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

16.3. ANALÓG-DIGITÁL ÁTALAKÍTÓK (A/D KONVERTEREK) 371
R
R
R
R
R
U ref
LSB
R
b 3 b 3 b 3
Rb 3 b 3 b 3 b 3
Rb 3
b 2
b 2
b 2
b 2
b 1
MSB
Ha b n =1, akkor
a kapcsoló zárt
b 1
b 1 b 2 b 3
U K
U be
Komparátor
T 0 órajel
Start/Stop jel
Szukcesszív approximációs logika
16.40. ábra. A potenciométer típusú A/D átalakító általános kapcsolási elrendezése.
Az U K feszültség előjele a komparátor kimenetén mérhető. Ha b 2 = 1, akkor a K 2
alternáló kapcsoló a továbbiakban az U ref feszültségen marad, ha b 2 = 0, akkor a K 2
alternáló kapcsolót visszakapcsoljuk a földre, így a továbbiakban a komparátor pozitív
bemenetén lévőU K feszültség az
értéket veszi fel.
U K = b 1
U ref
2
+b 2
U ref
2 2 −U be (16.124)
– Tovább lépések:
A fenti eljárást folytatva az összes kimeneti bit értéke meghatározható. A kifejezésekből
nyilvánvaló, hogy azU be feszültség maximálisan U ref értékű lehet, amiből U FS = U ref .
A megoldás előnye, hogy illeszkedik a MOS technológiához, minden kapacitás alsó érintkezője
kis impedanciájú pontra kapcsolódik és, hogy a komparátor bemenetén lévő parazita kapacitások
töltése a konverziós folyamat elején és végén közel azonos (egy LSB-n belül), ezért a rendszer
ezekre a kapacitásokra nem érzékeny. A megoldással tipikusan 8-10 bites átalakítók valósíthatók
meg.
A potenciométer típusú A/D átalakító általános kapcso-
Potenciométer típusú A/D átalakító.
lási elrendezése a 16.40. ábrán látható.
A potenciométer típusú A/D átalakítók működésének alapja egy azonos ellenállásokból álló
ellenállásosztó, amely azU ref referencia feszültséget egyenletes
U m = U ref
2 N (16.125)
lépésekben leosztja. A kapcsolásban 2 N azonos ellenállás és 2 N+1 −2 kapcsoló van. Az ábrán
b i ab i inverze. Hab i = 1, akkor a hozzá tartozó kapcsoló zárt, hab 1 = 0, akkor nyitott állapotba
kerül.
A szukcesszív approximációs logika az alábbi lépéseket valósítja meg: