Principalele tipuri de convertoare analog numerice Convertoarele analog numerice neintegratoare

Transcript

1 Prcipalele tipuri de convertoare analog numerice Eistă în prezent o mare varietate de scheme de conversie analog numerică. Alegerea uneia d ele se face pornd de la prcipalele cerńe impuse în aplicńia concretă (viteză, precizie, cost, consum, compleitate). Convertoarele utilizate în strumentele de masură pot fi clasificate în două mari categorii: CAN tegratoare - lente, precise, iefte, frecvent folosite în voltmetrele numerice. CAN netegratoare - rapide, relativ scumpe, şi de regulă mai puń precise decât primele, sunt perate în cazurile în care prcipala cerńă este viteza, de eemplu în cazul osciloscopului numeric. Convertoarele analog numerice netegratoare Pot fi împărńite în două mari categorii: Convertoarele analog numerice netegratoare cu reacńie: - cu aproimări sucesive - cu numărare - cu urmărire - cu rampă în trepte Convertoarele analog numerice netegratoare fără reacńie: - cu rampă liară - paralel - serie - paralel-serie

2 Convertoare cu aproimări succesive Schema bloc a unui asemenea convertor este dată în figură: _ COMP D SC CC R A S Q 1...Q n W R M c b1...bn C N A R E F unde: RAS - registru de aproimări successive COMP - comparator CNA - convertor numeric analogic REF - sursă de erńă a CAN RM - registru de memorie Registrul de aproimări succesive este un bloc specific acestui tip de convertor. El funcńionează secvenńial, cu tactul aplicat la trarea. Pe trarea SC ( start conversie ) se aplică semnalul de comandă pentru începerea unui ciclu de conversie, iar D este o trare de date. Registrul de aproimări successive generează pe ieşirile Q 1... Q n, numerele N după un anumit algoritm. După primirea semnalului SC= 1, pe frontul primului impuls de tact, se pune bitul cel mai semnificativ Q 1= 1 şi Q i = 0, i 1.Valoarea corespunzătoare a tensiunii c generată de CNA, este aplicată comparatorului şi comparată cu tensiunea de trare,. Pe următorul tact, semnalul de la ieşirea COMP, aplicat pe D, este memorat Q 1, rămânând astfel până la sfârşitul ciclului de conversie, iar Q 2 = 1. Procesul contuă până la epuizarea celor n bińi. Sfârşitul conversiei este semnalizat pr semnalul conversie completă, CC= 1.

3 FuncŃionarea convertorului este stetizată în organigrama d figură: N SC=1 DA a 1 Qk Φ CC 1 k Φ Qi N c> DA Φ Qk k k1 b N k=n1 DA Φ CC Qi bi,i=1 n OperaŃiile cuprse între punctele a si b se eecută pe durata unui tact, ta b = (ciclul de tact). n ciclu de conversie t CONV va avea mimum n tacte, t CONV în plus pentru înregistrarea rezultatului fal şi ińializări. = n. neori se prevede un tact O schemă posibilă de RAS Schema d figură are la bază un registru de deplasare, RD. Se presupune că acesta lucrează pe frontul pozitiv al tactului CLK, deci pe frontul negativ al tactului. La fiecare tact, formańia de la ieşirea unei celule se transferă în celula următoare.

4 Prima celulă are drept trare DRAS = INI ( ) INI = Q Q... Q SC = Q Q... Q SC R1 R1 Rn 1 R1 R1 Rn 1 Se observă că va eista INI = 1 numai după golirea completă a registrului RD( Q= 0, i= 1... n 1) şi aplicarea comenzii start conversie ( SC= 1). Dacă INI = 0 i în n 1 tacte registrul se goleşte, oricare ar fi conńutul lui ińial. Rezultă că în registru se poate afla în starea 1 cel mult o celulă (una d ieşiri). nitatea se va deplasa, în contuare, dtr-o celulă în alta, până când registrul se goleşte. Pentru eplicarea funcńionării se porneşte d momentul când INI = 1. Pe primul tact, secvenńa (10...0) se aplică CNA. Rezultatul comparării se traduce pr semnalul COMP. Acesta va fi memorat în bistabilul D aferent primului bit pe următorul front pozitiv. Starea acestui bistabil nu se va mai schimba pe durata ciclului de conversie. n timp egal cu, perioada tactului, este disponibil pentru CNA si COMP. Evident, trebuie deci ca > tcna tcomp, unde t CNA este timpul de conversie al convertorului numeric-analogic, iar t COMP timpul de stabilire al comparatorului. Când unitatea ajunge în ultima celulă n 1 a registrului, se setează un bistabil SR care generează semnalul CC. Frontul pozitiv al semnalului CC, poate fi folosit pentru stocarea datelor într-un registru. INI QR1 1 Q1 QR2 Convertorul prezentat este cu comparare (însumare) în tensiune. Privit ca un sistem cu reglare automată, el tde să mimizeze tensiunea de eroare aplicată la trarea comparatorului, deci să aducă erorii de cuantizare. c la o valoare cât mai apropiată de. Lucrul acesta se poate realiza în limitele Deoarece deseori sunt disponibile CNA rapide cu ieşiri în curent, eistă şi CAN cu comparare (însumare) în curent.

5 O asemenea schemă este dată în figură: Conform ideii epuse mai înate, sistemul va acńiona în sensul de a mimiza tensiunea de eroare, deci = RI0. În general, se poate afirma că precizia acestui tip de convertor este determată de calitatea CNA, de precizia tensiunii de erńă, timpul de conversie este dat de ( 1) CONV şi de calitatea comparatorului. După cum s-a văzut, t = n, iar frecvenńa de tact maimă este determată de viteza CNA şi a comparatorului. Pr structura sa este adecvat realizării sub forma tegrată. Eistă RAS-uri tegrate, după cum eistă şi convertoare complete într-o capsulă. În formă tegrată, monolitică sau hibridă, se realizeză CAN de 8-14 bińi cu timpi de conversie cuprşi de regulă domeniul 5-40 µs. nele circuite nu necesită semnal de tact. Acesta este realizat d semnalul de start conversie, trecut prtr-o lie de târziere, realizată cu porńi logice, având atâtea secńiuni, câte impulsuri de tact sunt necesare pentru o conversie completă.

6 Convertoare cu rampă în trepte n convertor mai ieft se poate obńe înlocud registrul de aproimări successive cu un bloc de control, (BLC) mult mai simplu, ca în figură: _ COMP CC SC S R Q P CLR NM CLK Q1...Qn W c b1...bn CNA REF RM Odată cu aplicarea comenzii start conversie ( SC= 1), bistabilul SR trece în starea 1 şi deschide poarta P ce permite accesul impulsurilor de tact catre numărător. Acesta începe să numere pornd d starea 0, iar numărul respectiv este aplicat pe trările convertorului numeric analogic. La ieşirea lui va rezulta deci o tensiune de forma unei rampe în trepte. Procesul contuă până când tensiunea c depăşeşte nivelul. În momentul când acest nivel a fost depăşit, comparatorul trece în starea 1 şi resetează bistabilul. În consecńă, se blochează poarta P şi se opreşte accesul impulsurilor de tact către numărător. otodată se completează sfârşitul conversiei pr semnalul CC şi se transferă conńutul numărătorului în registrul de memorie RM (figura următoare).

7 c SC CC impul de conversie este dependent de tensiunea, conform relańiei: t CONV =. Valoarea maimă este 2 n, deci creşte eponenńial cu numărul de bińi. Cum alegerea perioadei tactului este supusă aceloraşi restricńii ca în cazul convertorului cu aproimări succesive, rezultă ca în general, acest convertor este mai lent, mai simplu, deci mai ieft şi comparabil ca precizie cu convertorul cu aproimańii succesive. figură: Convertoare cu numărător Schema de prcipiu a unui CAN cu reacńie cu numărător este reprezentată în următoarea

8 Pentru generarea tensiunii în trepte cu care se compară tensiunea (mărimea) de trare V, aceste convertoare folosesc un convertor numeric analogic (CNA) a cărei comandă numerică este furnizată de ieşirile bare ale unui numărător care se află, împreună cu CNA, în bucla de reacńie a convertorului analog numeric. FuncŃionarea schemei începe pr aducerea la zero a numărătorului astfel încât la trarea CNA nu se aplică nici un număr, deci tensiunea generată V i care se aplică la trarea generatorului este nulă. Numărul de bińi pe care-i poate livra numărătorul (adică lungimea sau capacitatea acestuia) determă rezoluńia CNA şi implicit a CAN. ensiunea V aplicată la trarea comparatorului este ińial mai mare decât V i (care treptat creşte, începând cu nivelul mim zero) şi comparatorul furnizează un semnal (1 logic) care deschide poarta logică P (un circuit ŞI) la care v impulsuri de tact generate de un generator stabilizat G. Pe măsură ce sunt generate treptele V i, ele sunt comparate, pe rând, cu mărimea V până când se obńe egalarea V Vi =. În acest moment, comparatorul nu mai dă semnal (1 logic) la ieşire şi poarta P se închide oprd trecerea impulsurilor către numărător, care în perioada comparării a numărat (înregistrat) un număr N de impulsuri. Considerând o dependenńă liară pentru caracteristica CNA, în momentul egalizării tensiunilor se poate scrie V = Vi = KN De aici 1 N = V = K V K 0 În momentul egalizării tensiunii V i cu tensiunea V de trare, are loc resetarea numărătorului (sub acńiunea blocului logic de comandă al CAN, nefigurat în schema bloc d figura a) şi începe un nou ciclu de comparare etc. obńându-se eşantionarea semnalului analogic cu o frecvenńă dată de capacitatea numărătorului şi de perioada 0 a impulsurilor de tact. Aceste convertoare sunt caracterizate prtr-o bună precizie, rezultatul conversiei nedepzând de frecvenńa impulsurilor generatorului G sau de alte mărimi care pot varia în timp.

9 Erorile statice ale acestora sunt produse numai de componentele analogice şi de deriva de zero a acestora (a comparatorului) care trebuie compensată. Pentru o mai bună acere a semnalului eşantionat este necesară mărirea frecvenńei de numărare şi micşorarea tervalului dtre resetări, ca în figură: Vi o o t Convertoare cu urmărire O urmărire mai fidelă a formei semnalului se obńe pr înlocuirea numărătorului obişnuit cu un numărător reversibil care va urmări variańiile în timp ale tensiunii de trare pr acńionarea corespunzătoare a modului de lucru de către valoarea semnalului de trare în raport cu valoarea semnalului dat de CNA. În funcńie de aceste comenzi numărătorul va număra direct ( count up ) sau vers ( count down ), treptele generate de CNA urmărd forma semnalului analizat. Schema tipică a unui convertor analog numeric cu urmărire este următoarea: CLK V _ Numărător p/down R Io CNA I R V

10 Dacă V R Io > ieşirea comparatorului este forńată în starea 0 logic, fapt ce determă comanda de numărare înate a numărătorului. Dacă în schimb, V R < Io, ieşirea comparatorului va trece în starea 1 logic şi ca urmare numărătorul trece la numărarea înapoi. La termarea conversiei ultimul bit al numărătorului va oscila, asigurându-se astfel o precizie de ± 1 LSB. Este 2 remarcabil faptul că orice modificare a semnalului analogic de la trare va fi urmărită de codul numeric asociat. n curent de offset I utilizării la semnale bipolare. Schematic este figura următoare: 2 adăugat în punctul de sumare al comparatorului oferă posibilitatea CLK V _ Numărător p/down R I/2 Io CNA I R V 2R V Dacă este necesară compararea tensiunii, atunci o schemă tipică este cea d figura următoare, pr care un convertor curent-tensiune este dispus la ieşirea convertorului numeric analogic. n amplificator operańional este utilizat pentru conversia curentului de ieşire al CNA-ului în tensiune. Sistemul urmăreşte să stabilească egalitatea între această tensiune de ieşire şi trarea analogică. n curent de offset ca şi în cazul anterior determă utilizarea sistemului pentru gama de lucru bipolară.

11 CLK V _ Numărător p/down R1 CNA I R V 2R I/2 V În schemele de conversie cu urmărire este important să se precizeze rata maimă a modificării ce poate fi urmărită, numită şi loop slew rate. Aceasta este controlată de frecvenńa de ceas. Dacă viteza de modificare a semnalului analogic depăşeşte viteza maimă a ieşirii digitale nu se poate reprezenta fidel semnalul analogic. Viteza maimă de schimbare este dată de ( fs ) ( ) m a m a 1 ( fs ) n slew rate = V / 2 / 2 n V = I R fs v = V / 2 s 2 f dv = 2 π f m av = f cv / 2 dt f = f c / 2 n t n n, în care V fs repreztă gama maimă a semnalului analogic de trare, n, numărul de bińi ai convertorului, f c, frecvenńa ceasului, V fs / 2 n, magnitudea unui bit. În schemele d figurile precedente, V fs = I R, respectiv V fs = I R1. Această viteză de urmărire setează limita maimă a frecvenńei semnalului susoidal cu amplitudea egală cu gama maimă ce poate fi digitizat. n semnal susoidal de amplitude maimă este reprezentat pr relańia ( fs ) v= V / 2 s 2 f, t iar viteza de urmărire se obńe pr diferenńiere ca fid ( dv ) = 2 π f ( V / 2) dt ma se obńe astfel

12 2 π f V = f V / 2 n, ma c de unde fma = f c / 2 n Convertoare cu rampă liară (convertor tensiune-timp) Structura acestui tip de convertor este următoarea: GLV este un generator de tensiune liar variabilă comandat. Acesta generează o rampă liară crescătoare începând de la nivelul fm pe durata cât tensiunea de comandă are nivel logic 0. Bucla formată de COMP 3, MS şi bistabilul D are rolul de a permite pornirea acestei tensiuni atunci când se aplică un front pozitiv pe trarea SC, şi oprirea, când s-a sts nivelul LV este fm m=. În figurile următoare sunt date formele de undă în cazurile < 0, şi respectiv > 0. fm. Panta

13 fm fm -fm -fm Comp 1 Comp 2 t1 t2 Comp 1 Comp 2 t1 t2 Semn Semn D analiza acestora rezultă următoarele concluzii: - durata deschiderii porńii P este în ambele cazuri dată de 1 t p = t2 t1 = m = fm - deci circuitul efectuează o conversie tensiune-timp - ieşirea bistabilului D d partea superioară a schemei va avea nivel logic 0 dacă tensiunea convertită este negativă şi dacă aceasta este pozitivă, deci ea dică semnul tensiunii În contuare problema se reduce la măsurarea numerică a unui terval de timp. Numărătorul NM numără impulsurile date de un generator de tact GI pe durata cât poarta este deschisă. Dacă frecvenńa tactului este durata deschiderii porńii t p este N t p = = r r fm f r 1 = numărul de impulsuri contorizate de numărător pe La cap de scară CS = fm pentru un convertor lucrând cu n bińi, clusiv bitul de semn, N CS = = r n Rezultă deci un timp de conversie 2 2( 2 n CONV 1) r t = =. FrecvenŃa tactului poate fi mai mare decât cazul convertoarelor cu reacńie prezentate mai înate, fid limitată în prcipal de viteza de lucru a numărătorului. r

14 De eemplu, pentru 8 bińi şi f = 10 MH, = 0,1µ s rezultă t = ,1µ s= 25, 4µ s, r z r ceea ce corespunde unui convertor cu performanńe medii ceea ce priveşte viteza. RezoluŃia 1= r deci este = fm r fm se obńe d CONV O rezoluńie bună implică o frecvenńă de tact f mai mare şi panta Precizia e determată de: - liaritatea tensiunii liar variabile si precizia pantei acesteia - precizia şi stabilitatea frecvenńei f r - calitatea comparatoarelor COMP 1,2 fm mică. Convertoare paralel Convertoarele paralel sunt, d punct de vedere al concepńiei, cele mai simple şi sunt totodată cele mai rapide. În figură este prezentată schema unui asemenea convertor de trei bińi. Cu ajutorul divizorului format d cele 8 rezistoare se realizează tensiunile de prag pentru cele 7 comparatoare. Acestea sunt 1, Se mai poate eventual utiliza un al optulea comparator, avand drept prag tensiunea 15 16, cu scopul sesizării depăşirii.

15 Semnalele de la ieşirea comparatoarelor dică nivelul tensiunii în aşa-numitul cod termometric, eficient d punct de vedere al numărului de bińi utilizańi. În consecńă va fi necesară o logică de decodare, care realizează trecerea la trei bińi. Precizia convertorului este determată de calitatea comparatoarelor şi de precizia cu care sunt realizate pragurile. Aceasta d urmă, este la rândul ei dependentă de precizia realizării divizorului rezistiv. Dezavantajul major al schemei constă în numărul mare ( 2 n 1), de comparatoare de mare viteză. Aceasta implică şi consumuri foarte mari. tilizând această tehnică, se realizează în prezent convertoare de cel mult 6-8 bińi, de viteză mare (timpi de conversie de zeci de nanosecunde) utilizate pentru achizińia semnalului în osciloscoapele numerice, sistemele video, stalańii radar. Convertoare paralel-serie Având în vedere compleitatea ridicată a convertoarelor paralele în cazul în care este necesar un număr mai mare de bińi, se pot realiza combańii de 2-4 asemenea convertoare, fiecare lucrând pe maimum 4-5 bińi. O asemenea schemă este dată în următoarea figură, unde se realizează un convertor de 8 bińi, utilizând două convertoare paralel de 4 bińi. Intarziere CAN 4 biti CNA - CAN 4 biti b1 b8 Primul CAN generează primii 4 bińi (cei mai semnificativi) ai rezultatului. Valoarea cuantizată pe 4 bińi este apoi aplicată unui CAN, şi rezultatul este scăzut d semnalul ińial, evaluându-se acest mod eroarea de cuantizare. La efectuarea acestei scăderi, semnalul de trare va trebui sa fie întârziat cu un timp egal cu timpul de conversie al primului CAN. Eventual, se poate renunńa la această întîrziere, dacă se utilizează un circuit de esantionare-memorare la trare, care să menńă semnalul aplicat la trarea convertorului constant pe durata unei conversii. În contuare, eroarea rezultată după prima conversie este şi ea cuantizată în al doilea convertor, care generează ultimii 4 bińi ai rezultatului. În acest mod se obńe un convertor de 8 bińi utilizând 30 de comparatoare, loc de 255, câte ar fi fost necesare varianta paralel. Evident, şi timpul de

16 conversie va fi mai mare, el cluzând de două ori timpul necesar unui CAN, plus timpul de conversie al CAN. Convertoare de tip pipe-le În general timpul de conversie al unui convertor analog numeric este defit ca tervalul de timp scurs d momentul eşantionării semnalului analogic pâna la generarea codului numeric corespunzător N. În multe aplicańii teresează mai mult perioada cu care poate fi eşantionat semnalul, decât întârzierea cu care este generată ieşirea. În schemele prezentate pâna acum, cei doi timpi erau practice identici (se poate prelua un nou semnal după ce s-a termat prelucrarea semnalului precedent). O categorie de convertoare de mare viteză utilizează prcipiul pipe-le, bazat pe mai multe convertoare, prelucrând simultan eşantioane succesive ale semnalului. Pe această cale se obń convertoare cu o perioadă de eşantionare de câteva ori mai mică decât timpul propriu-zis de realizare a unei conversii. Altfel spus, convertorul troduce o întârziere mai mare decât perioada de eşantionare. La limită, acestea pot fi convertoare de 1 bit (comparatoare), conform schemei d figură. i E/M CAN CNA E/M CAN CNA E/M 1 bit 1 bit 1 bit 1 bit - - CAN 1 bit MSB LOGICA DE REORDONARE B1 Bn Schema acestui convertor de n bińi funcńionează în n tacte. Cele n secńiuni ale convertorului sunt separate pr circuite de eşantionare/memorare ( E M ). Acestea eşantionează simultan semnalele prezente la trările lor. Primul CAN compară semnalul de trare cu 1 2.CNA care urmează preia bitul dat de CAN şi generează, la rândul lui o tensiune egală cu 0 sau cu 1 2, după cum bitul de trare are valoarea 0 sau 1. Această valoare se scade d semnal, iar reziduul astfel obńut se aplică la etajul următor, care îl compară cu 2 2, şi aşa mai departe. Ca urmare, la primul tact, în prima celulă se obńe primul bit, la tactul al doilea se obńe în celula a doua bitul al doilea, iar în prima celulă MSB al următorului eşantion, şi aşa mai departe. Perioada tactului, determată de timpul de conversie al unei celule, poate avea valori reduse. Perioada de eşantionare

17 este dată de acest tact, dar rezultatul eritor la o conversie se obńe la ieşirea logicii de reordonare după n tacte. Această configurańie corespunde unui convertor de tip serie. În următoarea figură este dată o schemă în care se utilizează mai multe secńiuni de 4 bińi (configurańie paralel-serie). i E/M CAN CNA E/M CAN CNA E/M 4 biti 4 biti 4 biti 4 biti CAN 4 biti LOGICA DE CORECIE B1 Bn Numărul total de bińi obńuńi nu este totuşi egal cu numărul de secńiuni înmulńit cu 4. Aceasta deoarece la fiecare d treptele ce urmează după prima este necesară o operańie de corecńie care consumă un bit. Astfel, dacă în schema d figura precedentă se utilizează 3 secńiuni, numărul de bińi obńuńi va 4 3 3= 10. Necesitatea operańiei de corecńie rezulta în primul rând d faptul că fiecare d secńiuni lucrează cu aproimare pr trunchiere, aşa încât reziduul să fie în permanenńă pozitiv, iar convertorul, în ansamblu, lucrează cu aproimańie pr rotunjire. În al doilea rând, fiecare d convertoarele paralel de 4 bińi poate fi afectat de o eroare de neliaritate, ce poate eventual depăşi pasul de cuantizare. Eroarea respectivă poate fi corectată pr adăugarea bitului suplimentar. Pentru a ilustra această idee, se consideră un convertor cu 2 secńiui, prima de 4 bińi, a doua de 5 bińi. La ieşirea primului CAN se obńe valoarea trunchiată la 4 bińi cluzând însă şi o anumită eroare de neliaritate. Notând cu valoarea eactă a semnalului de tare, semnalul la ieşirea primului CAN corespunde valorii ( 4) ( 4) e = e e t nl t nl unde 0 t e < repreztă eroare de trunchiere la 4 bińi, iar ( 4) e este eroarea de neliaritate a primului convertor. După CAN, care are o precizie corespunzătoare unui convertor de 8 bińi, se obńe pr scădere ( t nl( 4) ) t nl( 4) e e = e e După o a doua conversie se obńe t nl ( 4) ( 8) e e e nde e ( 8) repreztă eroarea totală a convertorului al doilea. nl

18 Pr adunarea celor două rezultate se obńe ( et enl( 4) ) ( et enl( 4) ) = e( 8) Este posibil ca e e ( 4) t să depăşească nivelul al primului convertor de 4 bińi. De aceea, este nl necesar un bit suplimentar la a doua conversie, pentru a putea corecta eroarea primei conversii. Convertoarele analog numerice tegratoare FaŃă de tehnicile descrise anterior, tehnica pr tegrare elimă dezavantajul creat pr compararea ieşirii CNA cu semnalul analogic de trare care este în general afectat de zgomot. Acest dezavantaj este elimat automat dacă înatea convertorului este dispus elementul de eşantionare şi reńere. ehnica ilustrată mai jos se bazează pe faptul că ieşirea digitală depde de valoarea tegrală a mărimii analogice de trare într-un terval de timp be stabilit. Metoda dă rezultate bune în prezenńa zgomotelor de frecvenńă mare suprapuse peste semnalul de trare, pr faptul că 1 f < i, unde s s f repreztă frecvenńa zgomotului. Conversia analog numerică cu dublă pantă Conversia analog numerică cu dublă pantă este ilustrată în următoarea figură: V Comutare R _ Log. c-da NM V CLK

19 Integrare Integrare RC trare RC i = Nic = N c Per. fiă imp măsurare Semnalul de trare este tegrat într-un terval de timp fiat i, determând la ieşirea tegratorului o rampă liară dacă este constant în timp. La sfârşitul tervalului de timp de tegrare partea logică determă deconectarea semnalului analogic de trare şi conectarea la o tensiune de erńă în locul trării analogice. ReferŃa este de polaritate versă fańă de semnalele de trare. impul în care tensiunea pe tegrator dev zero este dependent de mărimea tensiunii la care a fost încărcat condensatorul. Dacă i = Nic, se măsoară tervalul de timp de descărcare = N c. În timpul descărcării se obńe i 1 o = [ ] i RC = RC 0 dt i i c C1 = N În timpul tegrării erńei, ieşirea tegratorului deve zero. Atunci i 1 1 dt dt= 0 RC RC 0 0 = N şi = N c cu i i c se obńe 1 i 1 dt= N RC c RC 0 de unde rezultă N i dt 0 N N = = = i i i c i

20 unde este media semnalului de trare în tervalul considerat. Conversia analog numerică pr cuantizarea reacńiei Este similară cu metoda de conversie dubla rampă cu deosebirea că tegrarea semnalului erńei şi procesul de măsurare decurg simultan într-o sgură perioadă. Schema de prcipiu a circuitului este următoarea: R V V R _ C Comutare Log. c-da NM Vc În timpul conversiei suma dtre curentul contuu I = şi pulsurile curentului de R erńă I = sunt tegrate pe un număr fiat de perioade de ceas. R Curentul de încărcare este în opozińie fańă de cel de trare şi I > I ( I ; 2I ). Comparatorul sesizează când ieşirea tegratorului ecede nivelul erńei şi va determa comutarea erńei până când semnalul de la ieşirea comparatorului este zero. Numărul de comutări ale erńei va da codul CAN. Sarca electrică stocată la fiecare comutare a erńei este c q= I dt= c R 0 iar sarca stocată la comutarea trării Q i = 0 R dt de unde se obńe N c Nc Q= Nc dt= R 0 Nc R d Nq R Ni = Q se obńe N = R În situańia în care este necesară o conversie rapidă, conversia paralelă (flash conversion) asigură obńerea simultană a valorilor bińilor. n astfel de convertor este cel d figură:

21 n C (2 1) n C ( 2-2 ) C 1 V V 3R 2R 2R 2R R n 1 (2 3) n n El se bazează pe compararea tensiunii semnalului analogic de trare cu cel obńut de la o sursă de erńă de valoare egală cu tensiunea de pe toată scala, divizată la valorile adiacente semnificańiei bińilor, realizată pr comparare. Această realizare are dezavantajul preciziei scăzute datorate modificării impedanńelor determată de impedanńa de trare fită a amplificatoarelor operańionale şi alterării valorii rezistenńelor de divizare în timp, cât şi a numărului mare de comparatoare. D acest motiv este recomandată în situańia când numărul de bińi ai convertorului este mic.