什么是逐次比較型ADC
4.特點
(1)轉換速度:(n+1)Tcp.速度快。
(2)調整VREF,可改變其動態(tài)范圍。
5.轉換器電路舉例
常用的集成逐次比較型A/D轉換器有ADC0808/0809系列(8位)、AD575(10位)、AD574A(12位)等。
例11.10.1 4位逐次比較型A/D轉換器的邏輯電路如圖11.10.3所示。圖中5移位寄存器可進行并入/并出或串入/串出操作,其F為并行置數(shù)端,高電平有效,S為高位串行輸入。數(shù)據(jù)寄存器由D邊沿觸發(fā)器組成,數(shù)字量從Q4~Q1輸出,試分析電路的工作原理。
圖11.10.3 4位逐次比較型A/D轉換器的邏輯電路
解:電路工作過程如下:
當啟動脈沖上升沿到來后,F(xiàn)F0~FF4被清零,Q5置1,Q5的高電平開啟G2門,時鐘CP脈沖進入移位寄存器。在第一個CP脈沖作用下,由于移位寄存器的置數(shù)使能端F已有0變?yōu)?,并行輸入數(shù)據(jù)ABCDE置入,QAQBQCQDQE=01111。QA的低電平是數(shù)據(jù)寄存器的最高位置1,即Q4Q3Q2Q1=1000。D/A轉換將數(shù)字量1000轉換為模擬電壓vO,送入比較器C與輸入模擬電壓v1比較,若輸入電壓vI> vO,則比較器C輸出vC為1,否則為0。比較結果送D4~D1。
第二個CP脈沖到來后,移位寄存器的串行輸入端S為高電平,QA由0變1,同是最高位QA的0移至次高位QB。于是數(shù)據(jù)寄存器的Q3由0變1,這個正跳變作為有效觸發(fā)信號加到FF4的CP端使vC的電平得以在Q4保存下來。此時,由于其他觸發(fā)器無正跳變脈沖,vC的信號對它們不起作用。Q3變?yōu)?后建立了新的D/A轉換器的數(shù)據(jù),輸入電壓在與其輸出電壓vO相比較,比較結果在第三個時鐘脈沖作用下存于Q3……。如此進行,直到QE由1變0,使Q5由1變0后將G2封鎖,轉換完畢。于是電路的輸出端D3D2D1D0得到與輸入電壓v1成正比的數(shù)字量。由以上分析可見,逐次比較型A/D轉換器完成一次轉換所需的時間與其位數(shù)和時鐘脈沖頻率有關,位數(shù)愈少,時鐘頻率愈高,轉換所需時間越短。這種A/D轉換器具有轉換速度較快,精度高的特點。
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