V 0= ref (B020 + B121 + + Bn2n)/2n+
6.3.3. Câc phương phâp chuyển ựổi AD
Có nhiều câch ựể phđn loại câc bộ biến ựổi AD, hay dùng hơn cả lă phương phâp phđn loại về mặt thời gian. Phương phâp năy có ưu ựiểm lă cho phĩp phân ựoân một câch tổng quât về tốc ựộ chuyển ựổi.
Chuyển ựổi song song (Parallel Comparator ADC): Tắn hiệu cần chuyển ựổi ựược so sânh cùng một lúc với nhiều giâ trị chuẩn, vì vậy câc bắt ựược xâc ựịnh ựồng thời vă ựưa ựến ựầu ra.
Chuyển ựổi nối tiếp theo mê ựếm: Quâ trình so sânh ựược thực hiện từng bước theo quy luật mê ựếm. Kết quả chuyển ựổi ựược xâc ựịnh bằng câch ựếm số lượng giâ trị tắn hiệu tương tự cần chuyển ựổi.
Chuyển ựổi nối tiếp theo mê nhị phđn: Quâ trình so sânh ựược thực hiện từng bước theo quy luật của mê nhị phđn. Câc ựơn vị chuẩn dùng ựể so sânh lấy câc giâ trị giảm dần theo mê nhị phđn, do ựó câc bắt ựược xâc ựịnh lần lượt từ bắt có ý nghĩa nhất MSB (Most Significant Bit) ựến bắt có ắt ý nghĩa nhất LSB (Least Significant Bit).
Chuyển ựổi song song - nối tiếp kết hợp: Trong phương phâp năy qua mỗi bước so sânh có thể xâc ựịnh ựược tối thiểu lă 2 bắt ựồng thời.
Tăi liệu môn học: Ghĩp nối vă ựiều khiển thiết bị ngoại vi
Nguyắn tắc hoạt ựộng của bộ chuyển ựổi: Tắn hiệu tương tự UA ựược ựồng thời ựưa ựến câc bộ so sânh từ S1 ọ Sm. Điện âp chuẩn Uch ựược ựưa ựến ựầu văo thứ hai của bộ so sânh qua thang ựiện trở R. Do ựó câc ựiện âp chuẩn ựặt văo bộ so sânh lđn cận khâc nhau một lượng không ựổi vă giảm dần từ S1 ọ Sm. Đầu ra của câc bộ so sânh có ựiện âp chuẩn lấy trắn thang ựiện trở thì có mức logic "1", còn ngược lại có mức logic "0".
Câc ựầu ra của mạch ựược nối với một mạch "AND", ựầu còn lại của mạch "AND" nối với xung nhịp. Chỉ khi xuất hiện xung nhịp ở ựầu văo mạch "AND" thì xung ra của bộ so sânh ựược văo mạch nhớ Flip - Flop (FF). Như vậy xung nhịp ựóng vai trò ựảm bảo cho quâ trình so sânh vă ựưa tắn hiệu văo bộ nhớ, sau ựó bộ mê hoâ sẽ biến ựổi tắn hiệu văo dưới dạng mê ựếm thănh mê nhị phđn (có thể lă dạng khâc).
Mạch biến ựổi song song có ưu ựiểm lă tốc ựộ chuyển ựổi nhanh , nhưng kết cấu mạch khâ phức tạp nếu ta tăng ựộ phđn giải của phĩp biến ựổi AD (resolution). Thực vậy ựể thiết lập một bộ biến ựổi có ựộ phđn giải n bắt thì cần phải có (2n -1) bộ so sânh, do vậy phương phâp năy chỉ dùng cho câc bộ ADC tốc ựộ cao vă ựộ phđn giải thấp.
2. Chuyển ựổi AD theo phương phâp ựếm
Hình 6.16: Sơựồ khối mạch ADC kiểu ựếm
Mạch bao gồm câc phần tử: Bộ so sânh, RS Flip-Flop, cổng "AND" dùng ựể ựóng mở xung nhịp, bộ ựếm n bắt vă một DAC n bắt. Câc phần tử ựược mắc thănh mạch hồi tiếp. Hoạt ựộng của mạch: Lúc ựầu mạch Flip-Flop vă mạch ựếm ựược Reset, lối ra Q của FF ở mức logic "0", bộ ựếm cũng xoâ về 0, do ựó ựiện âp ra UDAC của DAC lă 0V. Cổng AND mở ựể cho câc xung nhịp văo mạch ựếm. Lúc năy ựiện âp văo Ua lớn hơn UADC nắn Uss ở trị thấp. UDAC tăng dần theo hình bậc thang vì mạch ựếm liắn tục ựổi trạng thâi từ
thấp lắn cao, khi UDAC ựủ lớn hơn Ua thì Uss chuyển lắn cao lăm cho lối ra Q của FF chuyển lắn mức logic "0" lăm cổng AND ựóng lại. Lúc năy nội dung bộ ựếm lă tắn hiệu số n bắt tương ứng với tắn hiệu tương tự Ua cần chuyển ựổi.
Như vậy thời gian chuyển ựổi của ADC kiểu ựếm phụ thuộc văo ựộ lớn của tắn hiệu tương tự Ua vă tần số xung nhịp. Nếu Ua căng lớn thì thời gian chuyển ựổi căng dăi, nếu xung nhịp cao thì thời gian chuyển ựổi ngắn.
Ngoăi ra ADC kiểu ựếm còn có một ựặc ựiểm lă thời gian chuyển ựổi của mạch sẽ hạn chế tần số biến thiắn cao nhất của tắn hiệu tương tự ựầu văo Ua.
3. Chuyển ựổi AD theo phương phâp xấp xỉ liắn tiếp
Hình 6.17: Sơựồ khối mạch ADC xấp xỉ liắn tiếp
Chuyển ựổi AD theo phương phâp xấp xỉ liắn tiếp có ưu ựiểm lớn lă thời gian chuyển ựổi tỷ lệ thuận với số bắt của mê số vă thời gian thiết lập của mạch ghi chứ không phụ thuộc văo ựộ lớn của tắn hiệu chuyển ựổi.
Tăi liệu môn học: Ghĩp nối vă ựiều khiển thiết bị ngoại vi
Sau ựó lại kắch thắch ựể bắt kế tiếp xuất hiện Bn−2 =1. Lúc năy ựầu ra DAC sẽ ựạt ựược lă 4 2 1 ch ch n ADC U U B
U = − + . Vă công việc so sânh tương tự trắn ựể xâc lập bit Bn−2.
Công việc so sânh cứ tiếp tục ựến khi UDAC = Uathì quâ trình chuyển ựổi kết thúc.