Flash ADC (Konverter Analog-ke-Digital Paralel) – Desain, Operasi, dan Aplikasi
Juga dikenal sebagai konverter A/D paralel, flash ADC adalah arsitektur ADC paling sederhana. Ini terdiri dari serangkaian komparator, masing-masing membandingkan masukan analog dengan tegangan referensi yang berbeda. Keluaran komparator diarahkan ke pengkode prioritas yang menghasilkan keluaran biner. Diagram di bawah ini menggambarkan flash ADC 3-bit:
Tegangan referensi (Vref) disuplai oleh regulator tegangan presisi—meskipun regulator itu sendiri dihilangkan dari skematis untuk kejelasan. Saat tegangan masukan naik di atas tingkat referensi berturut-turut, komparator menyatu ke keadaan tinggi secara berurutan. Pengkode prioritas kemudian menghasilkan bilangan biner yang sesuai dengan komparator aktif tertinggi, secara efektif mengabaikan sinyal yang lebih rendah.
Saat ADC beroperasi, keluaran biasanya tampak sebagai berikut:
Dalam banyak desain praktis, pengkode prioritas penuh tidak diperlukan. Karena keluaran komparator naik secara berurutan dari referensi terendah ke tertinggi, masukan aktif tertinggi dapat dipilih menggunakan jaringan sederhana gerbang XOR, menghilangkan kebutuhan akan pengkode yang kompleks:
Selain itu, pengkode dapat direalisasikan dengan matriks dioda, menyoroti jumlah komponen minimal yang dapat dicapai dengan topologi ini:
Kesederhanaan flash ADC sebanding dengan kecepatannya; ia terbatas hanya oleh penundaan propagasi komparator dan gerbang logika. Namun, arsitektur ini sangat membutuhkan banyak komponen: konverter 3-bit memerlukan tujuh komparator, versi 4-bit membutuhkan lima belas, dan setiap bit tambahan menggandakan jumlahnya. Akibatnya, flash ADC 8-bit akan membutuhkan 255 komparator—angka yang tidak praktis untuk sebagian besar aplikasi.
Meski demikian, flash ADC menawarkan keuntungan unik. Dengan resistor nilai sama dalam pembagi referensi, setiap hitungan biner sesuai dengan kenaikan analog yang sama, menghasilkan respons linier. Untuk aplikasi spesial, menyesuaikan nilai pembagi dapat menciptakan pemetaan non-linear kustom—kemampuan yang tidak dimiliki arsitektur ADC lainnya tanpa desain ulang yang signifikan.
LEMBAR KERJA TERKAIT:
- Lembar Kerja Konversi Analog-ke-Digital
