Klasifikacija pretvarača AD pretvarača

Ispod je kratak uvod u osnovne principe i karakteristike nekoliko najčešće korišćenih tipova: integralni tip, tip sukcesivnog aproksimacije, tip paralelnog poređenja/serijski paralelni tip Σ-Δ Modulacioni tip, tip sekvencijalne poređenja niza kondenzatora i tip konverzije frekvencije napona.
1) Integralni tip (kao što je TLC7135)
Princip rada integralnog tipa AD je pretvaranje ulaznog napona u vrijeme (signal širine impulsa) ili frekvenciju (frekvencija impulsa), a zatim dobijanje digitalne vrijednosti pomoću tajmera/brojača. Njegova prednost je što se visoka rezolucija može postići jednostavnim sklopom, ali nedostatak je što je stopa konverzije izuzetno niska zbog ovisnosti točnosti konverzije o vremenu integracije. U ranim danima, većina AD pretvarača sa jednim čipom koristila je integralni tip, ali sada je sekvencijalni tip poređenja postepeno postao mainstream.
2) Tip sekvencijalnog poređenja (kao što je TLC0831)
Tip sekvencijalnog poređenja AD sastoji se od komparatora i DA pretvarača, koji su konstruisani putem sekvencijalne logike poređenja. Počevši od MSB-a, ulazni napon se sekvencijalno poredi sa izlazom ugrađenog DA konvertora za svaki bit, a digitalna vrijednost se izlazi nakon n poređenja. Skala kola mu je umjerena. Njegove prednosti su velika brzina, niska potrošnja energije i visoka cijena pri niskoj rezoluciji (12 bita).
3) Tip paralelnog poređenja/tip serijskog paralelnog poređenja (kao što je TLC5510)
Paralelni tip poređenja AD koristi više komparatora da izvrši konverziju samo za jedno poređenje, takođe poznato kao FLash (brzi) tip. Zbog izuzetno visoke stope konverzije, n-bitna konverzija zahtijeva 2n-1 komparatora, što rezultira velikom veličinom kola i visokom cijenom, što ga čini pogodnim samo za polja velike brzine kao što su video AD konvertori.
AD struktura tipa serijskog paralelnog poređenja je između paralelnog tipa i tipa sekvencijalnog poređenja. Najtipičniji je sastavljen od dva n/2-bitna paralelna AD konvertora u kombinaciji sa DA konvertorom, koji vrši konverziju kroz dva poređenja, pa se naziva Half flash tip. Postoji i tip AD koji je podijeljen u tri ili više koraka kako bi se postigla AD konverzija, a koja se zove višekorak/podukrštanje tipa AD, a iz perspektive vremena konverzije, može se nazvati i cjevovodnim tipom AD. Moderni gradirani AD također uključuje funkcije kao što su izvođenje numeričkih operacija nad višestrukim rezultatima konverzije i ispravljanje karakteristika. Ovaj tip AD ima veću brzinu od tipa sekvencijalnog poređenja i manju veličinu kola od paralelnog tipa.
4) Σ-Δ (Sigma?/FONT>delta) tip modulacije (kao što je AD7705)
Σ-Δ Tip AD se sastoji od integratora, komparatora, 1-bitnog DA pretvarača i digitalnog filtera. U principu je sličan integralnom tipu, koji pretvara ulazni napon u vremenski signal (širina impulsa) i obrađuje ga digitalnim filterom kako bi se dobila digitalna vrijednost. Digitalni dio kola je u osnovi lako biti monolitan, tako da je lako postići visoku rezoluciju. Uglavnom se koristi za audio i mjerenje.
5) Tip sekvencijalnog poređenja niza kondenzatora
Tip sekvencijalne poređenja niza kondenzatora AD usvaja metodu kondenzatorske matrice u ugrađenom DA konvertoru, takođe poznat kao tip preraspodjele naboja. Vrijednosti većine otpornika u tipičnom DA konvertoru otpornog niza moraju biti konzistentne, a generiranje otpornika visoke preciznosti na jednom čipu nije lako.