АЦП с регистром последовательного приближения

В интегральной схемотехнике широко применяется метод последовательных приближений (поразрядного уравновешивания) с использованием регистра РПП (регистр последовательных приближений).

Сущность данного метода заключается в том, что заполняется регистр не от нуля. Первая единица вносится в старший разряд, затем – в ближайший к старшему и т. д. Следовательно, аналоговый выход соответствует не одному кванту, а старшему разряду и т. д. Т. е. регистр заполняется за время, соответствующее числу разрядов двоичного кода.

Процессы преобразования в определенной мере подобны скачкообразным на рисунке 6.11, но приближение к аналоговому сигналу происходят не “лесенкой”, т.е. начиная с младшего разряда, а скачками, вначале большими ступенями, так как заполнение регистра последовательного приближения начинается со старшего разряда кода, затем ступени уменьшаются в соответствии с “весом” разряда.

Функциональная схема, реализующая этот метод, изображена на рисунке 6.12.

Рисунок 6.12 – Функциональная схема преобразования с регистром последовательного приближения

Достоинство: повышенное быстродействие, так как нет пошаговой развертки.

Недостатки:

– код отсчитывается в точках, число которых должно быть не менее, чем на порядок выше в сравнении с наивысшей частотой в спектре преобразуемого сигнала;

– в промежутках между точками отсчета информация отсутствует;

– необходимо УВХ;

– высший практический предел преобразования – 12 разрядов.

Дерево, иллюстрирующее работу АЦП с регистром последовательных приближений изображено на рисунке 6.13.