Типы АЦП

Параллельные АЦП

Обладают высоким быстродействием: скорости преобразования могут достигать 5х10⁹ отсчетов/сек. Обычно параллельные АЦП имеют разрешение до 8 разрядов, но встречаются также 10-ти разрядные версии.

В параллельных АЦП используется множество компараторов, каждый из которых сравнивает входное напряжение с индивидуальным опорным напряжением. Требуемые для каждого компаратора значения напряжения формируется прецизионным делителем, питающимся от источника опорного напряжения. В соответствии с уровнем входного напряжения на выходах компараторов устанавливаются логические 0 или 1, а дешифратор вырабатывает соответствующий цифровой код.

Для 8-разрядного параллельного АЦП требуется 255 (2⁸-1) компараторов.

Недостатки таких АЦП – повышенные потребляемая мощность и габариты из-за наличия большого количества компараторов.

АЦП последовательного приближения

Интегрирующие АЦП

АЦП двухтактного интегрирования.

На рисунке 6 показан принцип работы АЦП двухтактного интегрирования. Входной сигнал заряжает конденсатор в течение фиксированного периода времени, который обычно составляет один период частоты питающей сети (50 или 60Гц) или кратен ему. При интегрировании входного сигнала в течение промежутка времени такой длительности высокочастотные помехи подавляются. Одновременно исключается влияние нестабильности напряжения сетевого источника питания на точность преобразования. Это происходит потому, что значение интеграла от синусоидального сигнала равно нулю, если интегрирование осуществляется во временном интервале, кратном периоду изменения синусоиды.

По окончании времени заряда АЦП разряжает конденсатор с фиксированной скоростью, в то время как внутренний счетчик подсчитывает количество тактовых импульсов за время разряда конденсатора. Большее время разряда, таким образом, соответствует большему значению показаний счетчика и большему измеряемому напряжению (рис. 6).

АЦП двухтактного интегрирования имеют высокую точность и высокую разрешающую способность, а также имеют сравнительно простую структуру. Это дает возможность выполнять их в виде интегральных микросхем. Основной недостаток таких АЦП - большое время преобразования, обусловленное привязкой периода интегрирования к длительности периода питающей сети. Например, для 50 Гц - оборудования частота дискретизации АЦП двухтактного интегрирования не превышает 25 отсчетов/сек. Конечно, такие АЦП могут работать и с большей частотой дискретизации, но при увеличении последней помехозащищенность падает.