Классификация АЦП

Классификацию АЦП можно осуществлять по разным признакам: по схеме входа (одноканальные, многоканальные), по схеме выхода (с последовательным, параллельным) или по алгоритму преобразования.

Классификация по алгоритму преобразования наиболее распространена, но её проведение затруднительно из-за большого числа разновидностей одного и того же типа преобразователей, и, главным образом, из-за большого различия названий одного и того же типа преобразователей как в отечественной, так и в зарубежной литературе.

В дальнейшем будем придерживаться следующей классификации:

Все АЦП делятся на четыре группы:

§ АЦП последовательного счета.

§ АЦП поразрядного кодирования (взвешивания)

§ АЦП считывания (параллельного действия)

§ Комбинированные АЦП.

АЦП последовательного счета могут строиться как по разомкнутой, так и по схеме с обратными связями.

Разомкнутые АЦП чаще всего строятся с промежуточным преобразованием во временной интервал или в частоту следования импульсов.

Преобразование во временной интервал может проводиться за один или два такта работы.

В схемах АЦП последовательного отчета с обратными связями формируют ступенчатое пилообразное напряжение с помощью ЦАП в цепи обратной связи и сравнивают его с преобразуемым. Поэтому АЦП данного типа называют АЦП с цифровым интегрированием.

При использовании реверсивного счетчика в таком преобразователе можно организовывать следящий режим за изменением преобразуемой величины.

Во всех АЦП последовательного счета время преобразования зависит от величины преобразуемого напряжения. Его максимальное значение пропорционально максимальному числу уровней квантования.

АЦП поразрядного кодирования являются циклическими и могут строиться по разомкнутой схеме или с обратными связями. Время преобразования в них пропорционально числу разрядов формируемого кода. Их называют также АЦП последовательных приближений.

АЦП считывания являются самыми быстродействующими, но требуют большого количества оборудования. Процесс преобразования в них проводится параллельно за один такт. Поэтому их называют параллельными АЦП.

Стремление преодолеть противоречия между временем преобразования и затратами оборудования привело к развитию комбинированных алгоритмов преобразования, в которых применяются либо параллельно-последовательная обработка входных сигналов, либо использование в старших и младших разрядах преобразователя различных алгоритмов, например, поразрядного кодирования и считывания.

Аналого-цифровые преобразователи последовательного счета

В эту группу входят несколько типов АЦП, которые рассмотрим ниже.