ADC volgen

Een derde variatie op het contra-DAC-gebaseerde converterthema is, naar mijn inschatting, de meest elegante. In plaats van een gewone "op"-teller die de DAC aandrijft, gebruikt dit circuit een op/neer-teller.

De teller wordt continu geklokt en de regellijn omhoog/omlaag wordt aangestuurd door de uitgang van de comparator. Dus wanneer het analoge ingangssignaal de DAC-uitgang overschrijdt, gaat de teller in de modus "optellen".

Wanneer de DAC-uitgang de analoge ingang overschrijdt, schakelt de teller over naar de “count down”-modus. Hoe dan ook, de DAC-uitgang telt altijd in de juiste richting om te tracken het ingangssignaal.

Merk op dat er geen schuifregister nodig is om de binaire telling aan het einde van een cyclus te bufferen. Omdat de uitgang van de teller continu de ingang volgt (in plaats van te tellen om aan de ingang te voldoen en vervolgens weer op nul te zetten), wordt de binaire uitgang legitiem bijgewerkt met elke klokpuls.

Een voordeel van deze convertorschakeling is de snelheid, aangezien de teller nooit opnieuw hoeft te worden ingesteld. Let op het gedrag van dit circuit:

Let op de veel snellere updatetijd dan alle andere "tellende" ADC-circuits. Merk ook op hoe helemaal aan het begin van de plot waar de teller het analoge signaal moest "inhalen", de veranderingssnelheid voor de uitvoer identiek was aan die van de eerste tellende ADC.

Ook, zonder schuifregister in dit circuit, zou de binaire uitvoer eigenlijk stijgen in plaats van van nul naar een nauwkeurige telling springen, zoals bij de teller en opeenvolgende ADC-circuits voor benadering.

Misschien wel het grootste nadeel van dit ADC-ontwerp is het feit dat de binaire uitgang nooit stabiel is:hij schakelt altijd tussen tellingen bij elke klokpuls, zelfs bij een perfect stabiel analoog ingangssignaal. Dit fenomeen staat informeel bekend als bit bobble , en het kan problematisch zijn in sommige digitale systemen.

Deze neiging kan echter worden overwonnen door het creatieve gebruik van een schuifregister. De uitvoer van de teller kan bijvoorbeeld alleen worden vergrendeld via een parallel-in/parallel-uit schuifregister wanneer de uitvoer met twee of meer stappen verandert. Het bouwen van een circuit om twee of meer opeenvolgende tellingen in dezelfde richting te detecteren, vergt wat vindingrijkheid, maar is de moeite waard.

GERELATEERD WERKBLAD:

• Werkblad analoog-naar-digitaal conversie