Tracking ADC: Counter Naik/Turun untuk Konversi Sinyal Cepat dan Berkelanjutan

Variasi ketiga pada tema konverter berbasis counter-DAC adalah, menurut saya, yang paling elegan. Sebaliknya counter “naik” konvensional yang menggerakkan DAC, desain ini menggunakan counter naik/turun.

Counter berjalan secara kontinu, dan garis kontrol naik/turun dijalankan oleh keluaran komparator. Saat masukan analog melebihi keluaran DAC, counter beralih ke mode hitung-naik. Sebaliknya, jika keluaran DAC lebih tinggi, ia hitung-turun. Dalam kedua kasus, keluaran DAC mengikuti sinyal masukan secara real-time.

Karena counter tidak pernah direset, keluaran biner diperbarui pada setiap detak jam, menghilangkan kebutuhan akan register geser untuk mengunci hitungan di akhir siklus.

Salah satu manfaat utama adalah kecepatan: konverter dapat mencapai tingkat sampling beberapa MHz tanpa biaya overhead fase reset.

Seperti yang ditunjukkan, waktu pembaruan jauh lebih cepat dari counting ADC lainnya. Di awal plot, ketika counter harus “mengejar” perubahan tiba-tiba pada sinyal analog, laju perubahan sama dengan counting ADC pertama. Keluaran melonjak dengan mulus daripada melompat dari nol, tidak seperti counter- dan successive-approximation ADC.

Namun, keluaran biner tidak pernah statis; ia beralih di antara hitungan pada setiap detak jam bahkan dengan masukan yang sempurna stabil—fenomena yang dikenal sebagai bit bobble. Ini dapat menjadi masalah untuk sistem digital yang mengharapkan keluaran yang stabil.

Bit bobble dapat diminimis dengan menyisipkan register geser yang mengunci keluaran counter hanya ketika nilai berubah dua atau lebih langkah. Merancang detektor untuk dua hitungan berturut-turut dalam arah yang sama membutuhkan sedikit kecerdasan tetapi menguntungkan.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Konversi Analog-ke-Digital