ВИСОКОПРОДУКТИВНІ АЦП КОМБІНОВАНОГО ВРІВНОВАЖЕННЯ

Анотація

У теперішній час аналого-цифрові перетворювачі використовуються в обчислювальних і керуючих системах, що значно поширилися в епоху цифрової революції. Підвищення точності, швидкодії, енергоефективності, надійності аналого-цифрових перетворювачів є надзвичайно важливим. Одними з найбільш класичних типів аналого-цифрових перетворювачів є АЦП послідовного наближення та слідкувального типу. Час перетворення АЦП слідкувального типу є змінним і визначається різницею між двома відліками вхідної напруги. Тому комбінування слідкувального підходу та методу послідовного наближення в разі різких стрибків вхідного сигналу дозволяє значно покращити характеристику перетворення. Також значні переваги має використання надлишкових систем числення для ваг розрядів АЦП, що дозволяє значно підвищити лінійність характеристики перетворення. Розглянуто методи побудови АЦП, працюючих за принципом послідовного наближення та аналогоцифрових перетворювачів, алгоритм роботи яких є слідкувальним. Запропоновано метод побудови АЦП комбінованого типу, який поєднує слідкуючий алгоритм перетворення та алгоритм послідовного наближення, що дозволяє покращити характеристику перетворення АЦП. Доведено доцільність використання в АЦП комбінованого типу надлишкових позиційних систем числення. Проаналізовано властивість надлишкових позиційних систем числення (НПСЧ), що притаманна їм за умови відхилення реальних ваг розрядів від їхніх теоретичних значень, – забезпечувати відсутність "розривів" у перетворювальній характеристиці, а також здатність виконувати процедуру самокалібрування ваг розрядів АЦП, тим самим значно покращуючи лінійність перетворювальної характеристики. Вказано, що навіть за подовження розрядної сітки для АЦП, побудованих на базі надлишкових позиційних систем числення, не відбувається зменшення їх швидкодії.