17.-Analogově-číslicové-převodníky

Komparační převodníky
Porovnávají hodnotu vstupního napětí s konstantním referenčním napětím. Výstupem je číslicové
slovo je pak určeno potu kvant odpovídající vstupního napětí. Komparace může probíhat v čase
současně nebo potupně.
Paralelní komparační
Zpracovává vstupní napětí všemi komparátory

K - komparátor
D - dekodér z kódu „m z N“ na n-bitový kód

Referenční napětí UR je odporovým řetězcem rozděleno na kvantovací hladiny s rozestupem
odpovídajícím LSB. Měřené vstupní napětí UX je porovnáváno s těmito hladinami sadou
komparátorů, jejich počet je 2n – 1 (odpovídá počtu kvantovacích hladin), kde n je počet bitů
výstupního slova převodníku.
Výstupním kódem je kód „m z N“, tvořený řadou jedniček od nulté pozice (jejich po-čet odpovídá
počtu kvant vstupního napětí) doplněnou do N nulami. Tento kód není vzhledem k šířce slova
praktický, a proto převodník obsahuje ještě dekodér na výstupní kód (nejčastěji dvojkový). Použití
vzorkovače není vzhledem k vysoké rychlosti převodu nutné.
Protože celý převod probíhá v jednom taktu je tento převodník nejrychlejší 107-109 převodu za
sekundu. Vyrábí se z rozlišením 6, 8, 10 bitů.
Nevýhodou je velký počet komparátorů.
Důležitá je přesnost rezistorů, jednotlivých komparátorů a referenčního napětí.

S postupnou komparací
V porovnání s paralelním komparačním převodníkem je obvodově jednodušší (menší počet
komparátorů), přitom rychlost převodu zůstává poměrně vysoká (řádově 107 převodů za sekundu).
Převodníky s postupnou komparací se též někdy označují jak sériově paralelní převodníky nebo
vícestupňové paralelní převodníky.

4. Analogově číslicové převodníky
7. října 2015

15:27

Příprava - stránka 1

vícestupňové paralelní převodníky.

Blokové schéma osmibitového převodníku s postupnou komparací:

A/D - 1 analogově číslicový převodník čtyřbitový
D/A - číslicově analogový převodník čtyřbitový
RZ - rozdílový zesilovač
Z - zesilovač (zesílení 16 ×)
A/D - 2 analogově číslicový převodník čtyřbitový

První čtyřbitový paralelní komparační převodník A/D 1 obsahuje 15 komparátorů a provádí převod
vyšších čtyř bitů výstupního slova, tedy váhy 128 (MSB), 64, 32 a 16. Výstupní hodnota je
čtyřbitovým číslicově analogovým převodníkem převedena na napětí, které je odečteno od
vstupního napětí rozdílovým zesilovačem.
Výstupní napětí rozdílového zesilovače, které je menší než jedna šestnáctina vstupní-ho rozsahu, se
šestnáctkrát zesílí a pak přivádí na druhý čtyřbitový paralelní komparační převodník A/D 2 obsahující
opět 15 komparátorů. Provádí převod nižších čtyř bitů výstupního slova, tedy bity s vahou 8, 4, 2 a 1
(LSB). Všech osm takto získaných bitů je přivede-no na výstup převodníku.
Uvedený osmibitový převodník má jen 30 komparátorů (osmibitový paralelní komparační převodník
by měl 255 komparátorů).