Сигма-дельта АЦП. АЦП последовательного приближения

АЦП последовательного приближения

Как АЦП последовательного приближения, так и интегрирующие АЦП хорошо работают при узкополосном сигнале. АЦП последовательного приближения имеет все же более широкую полосу пропускания, поскольку их частота преобразования достигает единиц Msps, в то время как у интегрирующих АЦП она ограничена 100 выборками в секунду. Обе архитектуры имеют малое энергопотребление. Поскольку в АЦП последовательного приближения между преобразованиями никаких процессов не происходит, его эффективное энергопотребление сравнимо с интегрирующим АЦП первого порядка. Преобразователи принципиально отличаются по подавлению помехи общего вида и числу внешних компонентов. У интегрирующего АЦП пользователь сам устанавливает время интегрирования и соответственно определяет подавляемые гармоники. У АЦП последовательного приближения это сделать невозможно. Кроме того, интегрирующий АЦП имеет лучшие шумовые характеристики, поскольку при интегрировании осуществляется усреднение шумов.

Интегрирующие АЦП легко преобразуют сигналы низкого уровня. Поскольку скорость интегрирования устанавливается величиной внешнего резистора, можно легко согласовать динамический диапазон входного сигнала с АЦП. У АЦП последовательного приближения для этого требуется дополнительное масштабирующее устройство (усилитель или делитель).

Интегрирующий АЦП требует больше внешних элементов, чем АЦП последовательного приближения, которому обычно достаточно пары фильтрующих конденсаторов на питание. Причем для интегрирующего АЦП нужны конденсаторы и резистор высокого качества. Интегрирующие АЦП часто рассчитаны на работу с нестандартными опорными напряжениями (например, 100 мВ или 409,6 мВ), что требует применения дополнительных резисторных делителей.

Сигма-дельта АЦП используют перевыборку для получения высокого разрешения. Они также обеспечивают преобразование сигналов диапазоне нескольких МГц. Подобно интегрирующим АЦП, они могут обеспечивать высокое подавление помех определенной частоты и их гармоник. Это экономичные преобразователи, которые так же могут хорошо работать с сигналами малого уровня, но в отличие от интегрирующих сигма-дельта АЦП не требуют внешних компонентов. Кроме того, они не нуждаются в подгонке и калибровке благодаря своей цифровой архитектуре и, поскольку реализуют перевыборку с последующей цифровой фильтрацией, часто не требуют предварительной антиалайзинговой фильтрации входного сигнала. Разрешение сигма-дельта АЦП находится в пределах от 16 до 24 разрядов, в то время как интегрирующие АЦП нацелены на диапазон от 12 до 16 разрядов. Благодаря прямой архитектуре и отработанности, интегрирующие АЦП очень недороги, особенно на 12-разрядном уровне. Однако при 16 разрядах преимущество по стоимости имеют сигма-дельта АЦП.