并行比较型ADC/串并行型

先补充一下ADC的最早应用:ADC最早用于对无线信号向数字信号转换。如电视信号,长短播电台发接收等。
刚开始看并行比较型的ADC的原理的时候,感觉和逐次比较型很像,因为电路结构中都包含了DAC和多个比较器并且看的所属的电路结构又是电阻分压式的。其实他们的差别在于并行比较型AD采用多个比较器,仅作一次比较而实行转换,又称FLash型。
逐次逼近型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成,从MSB开始,顺序地对每一位将输入电压与内置DA转换器输出进行比较,经n次比较而输出数字值。
本文中介绍的工作原理是以电阻分压为例子的,但在逐次比较中也介绍了电阻分压式的容易受温度影响,猜想应也存在电荷分压、电流分压的方法,只不过这里还没有介绍。
由于转换速率极高, n位的转换需要2n - 1个比较器,因此电路规模也极大,价格也高,只适用于AD 转换器等速度特别高的领域。

电路结构及原理

直接转换ADC。
并行比较型ADC/串并行型_第1张图片并行比较型ADC/串并行型_第2张图片并行比较型ADC/串并行型_第3张图片

并行ADC转换特点

1)由于转换是并行的,其转换时间只受比较器、触发器和编码电路延迟时间的限制,因此转换速度最快。
(2)随着分辨率的提高,元件数目要按几何级数增加。一个n位转换器,所用比较器的个数为2n-1,如8位的并行A/D转换器就需要28-1=255个比较器。由于位数愈多,电路愈复杂,因此制成分辨率较高的集成并行A/D转换器是比较困难的。
(3)精度取决于分压网络和比较电路。
(4)动态范围取决于VREF。
单片集成并行比较型A/D转换器的产品很多,如AD公司的AD9012(TTL工艺,8位)、AD9002(ECL工艺,8位)、AD9020(TTL工艺,10位)等。

改进方法

并行比较型ADC/串并行型_第4张图片

并行比较型ADC/串并行型_第5张图片其实就是将一次比较变成了两次比较,可以成倍数的减少所需要的比较器的个数。对于n位的逐次比较器就需要比较n次,而对于并行比较型ADC只需要比较两次,因此在速度上是很高的。

你可能感兴趣的:(ADC)