Melacak ADC

Variasi ketiga pada tema konverter berbasis-DAC, menurut perkiraan saya, adalah yang paling elegan. Alih-alih penghitung "naik" biasa yang menggerakkan DAC, sirkuit ini menggunakan penghitung naik/turun.

Penghitung terus-menerus di-clock, dan garis kendali atas/bawah digerakkan oleh keluaran komparator. Jadi, ketika sinyal input analog melebihi output DAC, penghitung masuk ke mode "hitung".

Ketika output DAC melebihi input analog, penghitung beralih ke mode "hitung mundur". Either way, output DAC selalu menghitung dalam arah yang tepat untuk melacak sinyal masukan.

Perhatikan bagaimana register geser tidak diperlukan untuk menyangga hitungan biner pada akhir siklus. Karena output penghitung terus melacak input (bukan menghitung untuk memenuhi input dan kemudian mengatur ulang kembali ke nol), output biner secara sah diperbarui dengan setiap pulsa clock.

Keuntungan dari rangkaian konverter ini adalah kecepatannya, karena penghitung tidak perlu disetel ulang. Perhatikan perilaku sirkuit ini:

Perhatikan waktu pembaruan yang jauh lebih cepat daripada sirkuit ADC "penghitungan" lainnya. Perhatikan juga bagaimana pada awal plot di mana penghitung harus “mengejar” sinyal analog, laju perubahan output identik dengan ADC penghitungan pertama.

Selain itu, dengan tidak adanya register geser di sirkuit ini, keluaran biner akan benar-benar meningkat daripada melompat dari nol ke hitungan yang akurat seperti yang terjadi pada rangkaian ADC penghitung dan aproksimasi berturut-turut.

Mungkin kelemahan terbesar dari desain ADC ini adalah kenyataan bahwa keluaran biner tidak pernah stabil:ia selalu beralih di antara hitungan dengan setiap pulsa clock, bahkan dengan sinyal masukan analog yang sangat stabil. Fenomena ini secara informal dikenal sebagai bit bobble , dan dapat menjadi masalah di beberapa sistem digital.

Kecenderungan ini dapat diatasi, meskipun, melalui penggunaan kreatif dari register geser. Sebagai contoh, keluaran pencacah dapat dikunci melalui register geser paralel-in/parallel-out hanya ketika keluaran berubah dengan dua langkah atau lebih. Membangun sirkuit untuk mendeteksi dua atau lebih hitungan berurutan dalam arah yang sama membutuhkan sedikit kecerdikan, tetapi sepadan dengan usaha.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Konversi Analog-ke-Digital