Следящие АЦП

Используют реверсивный счетчик, с выхода которого двоичный код при помощи ЦАП вновь преобразуется в аналоговый сигнал Uo. На компараторе DA1 входной аналоговый сигнал Ua и сигнал с ЦАП Uo сравниваются. Логический сигнал с выхода компаратора управляет направлением счета U/D счетчика.

Рис 2.13. Следящий АЦП

Начиная с 0, счетчик считает тактовые импульсы синхронизации в направлении суммирования или вычитания, в зависимости от команды U/D, отслеживая изменение входного сигнала; если Ua<Uo, то счетчик считает в режиме прямого счета, а если Ua>Uo, то в режиме обратного счета. Двоичный код с выхода счетчика является выходным двоичным кодом преобразователя. Если входной сигнал не изменяется, то компаратор на каждый тактовый импульс переключает направление счета, вследствие чего возникает колебательный процесс в последнем знаке выходного кода. Чтобы избежать этого явления, вместо компаратора используют триггер Шмита с петлей гистерезиса большей, чем половина величины наименьшего значащего разряда DU>1/2(НЗР).

При быстром (скачкообразном) изменении входного сигнала АЦП такого рода инерционен, так как необходимо (2^N-1) импульсов и, соответственно, тактов для преобразования. Но при гладких сигналах с он обладает хорошим быстродействием и может отследить малую величину DU_вх всего за несколько тактовых импульсов. Погрешность преобразования целиком определяется точностью и разрядностью используемого ЦАП. Следящий АЦП не содержит аналоговых узлов, легко реализуется на распространенных стандартных цифровых элементах. Используется в устройствах автоматического управления.