АЦП параллельного преобразования

Данный тип АЦП реализует метод непосредственного считывания и является на сегодняшний день самым быстродействующим. Классический принцип его работы поясняется рис.. Устройство содержит 2^b-1 компараторов К, на объединенные инвертирующие входы которых подается входной преобразуемый сигнал. На неинвертирующие входы компараторов подаются напряжения, численно равные уровням квантования U*_n. В результате с выходов компаратора снимается параллельный N-разрядный единичный код. Число единиц в нем равно числу уровней квантования по величине меньших значений u_вх.

Полученный единичный код подается на вход преобразователя кода (ПК), в котором он преобразуется в двоичный с числом разрядов b=lg₂N. С выхода ПК двоичный код через логические переключатели на элементах 2И подается на вход статического регистра, с выхода которого он и считывается. Перезапись кода ПК в статический регистр происходит по сигналу "Запись". Этот сигнал подается в схему после того, как все переходные процессы, связанные со срабатыванием компараторов и получением двоичного кода, завершены.

Для получения напряжений, равных уровням квантования в схеме, использован делитель напряжения на N одинаковых резисторах, подключенный к выходу источника эталонного напряжения U_REF. Формирование в данном АЦП выходного кода одновременно по всем разрядам предполагает получение максимально возможного быстродействия. Его время преобразования определяется только структурой ПК и собственным быстродействием пользуемой элементной базы.

Следует заметить, что повышение точности работы АЦП данного типа всегда связано со значительными аппаратными затратами. Так, для построения 8-разрядного АЦП необходимо 255 компараторов. Реально общее число элементов в ИС такого АЦП достигает 3∙10⁴, а потребляемая мощность 2,5Вт.