1. Chuyển đổi AD theo phương pháp song song
Sơ đồ của phương pháp này như ở hình 7-2. Tín hiệu tương tự đã lấy mẫu UM được đồng thời đưa đến các bộ so sánh S1÷ Sm.
Điện áp chuẩn Uch được đưa đến đầu vào thứ 2 của bộ so sánh qua thang điện trở R. Do các điện áp chuẩn đặt vào các bộ so sánh lân cận khác nhau một lượng không đổi và giảm dần từ S1 đến Sm. Đầu ra các bộ so sánh có điện áp vào lớn hơn điện áp chuẩn lấy trên thang điện trở, có mức logic "1", các đầu ra còn lại có mức logic "0". Tất cả các đầu ra được nối đến mạch "Và", một đầu mạch "Và" nối tới mạch tạo xung nhịp. Chỉ khi có xung nhịp đưa tới đầu vào "Và" thì các xung đầu ra bộ so sánh mới đưa ra mạch nhớ FF (Flip-Flop). Như vậy cứ sau 1 thời gian bằng 1 chu kỳ xung nhịp lại có 1 tín hiệu được biến đổi và đưa đến đầu ra. Xung nhịp bảo đảm cho quá trình so sánh kết thúc mới đưa tín hiệu vào bộ nhớ. Bộ mã hoá có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu vào dưới dạng mã đếm thành mã nhị phân.
Mạch này có ưu điểm là tốc độ biến đổi nhanh, vì quá trình so sánh thực hiện song song. Nhưng nhược điểm là kết cấu mạch phức tạp với số linh kiện quá lớn.
_ S1 + FF FF FF FF Mạch mã hóa _ S2 + _ S3 + _ Sm
R 2 R UD
Hình 7-2. Sơ đồ chuyển đổi AD theo phương pháp song song
2. Chuyển đổi AD nối tiếp dùng vòng hồi tiếp
SS Logic Nhịp Đếm Đảo DAC + KĐ UA Uh +A -A UD UM
Điện áp tương tự UA được so sánh với một giá trị ước lượng cho trước UM. Khi: UA > UM thì Uh > 0;
UA < UM thì Uh < 0;
Trong đó Uh là điện áp sai số giữa UA và UM. Điện áp hiệu dụng Uh được khuyếch đại rồi đưa đến mạch so sánh SS. Nếu Uh > 0 thì đầu ra SS có +A = 1. Nếu Uh < 0 thì đầu ra SS có –A = 1
Kết quả so sánh được đưa vào một mạch logic đồng thời với tín hiệu nhịp. Tuỳ thuộc vào tín hiệu ra SS, tại những thời điểm có xung nhịp mạch logic sẽ điều khiển bộ đếm sao cho ứng với +A thì bộ đếm sẽ đếm thuận và -A thì bộ đếm sẽ đếm ngược. Nếu bộ đếm được kết cấu theo quy luật mã nhị phân thì trên đầu ra A/D sẽ có tín hiệu số dưới dạng mã đó. Tín hiệu đi được một vòng ứng với một chu kỳ của xung nhịp.
Tín hiệu số xác định được trong bước so sánh thứ nhất qua D/A sẽ dẫn ra được giá trị ước lượng mới để so sánh với UA trong bước tiếp theo. Quá trình này được lặp lại cho đến khi ; lúc đó +A = -A = 0, do đó mạch đếm giữ nguyên trạng thái và ta nhận được kết quả chuyển đổi chính xác của UA với N bit yêu cầu.
So sánh với các phương pháp đã xét, ở đây mạch đơn giản, các linh kiện sử dụng lặp lại nhiều lần. Mạch làm việc với tốc độ không cao lắm nhưng chính xác.
3. Chuyển đổi AD theo phương pháp đếm đơn giản
Tạo điện áp răng cưa Tạonhịp SS1 SS2 + - + 2 Q | U | h <
UD
Hình 7-4. Sơ đồ nguyên tắc của A/D làm việc theo phương pháp đếm đơn giản
Đếm
Hình 7-5. Tín hiệu tại các cổng
Điện áp vào UA được so sánh với điện áp chuẩn dạng răng cưa UC nhờ bộ so sánh SS1. Khi UA > UC thì SS1 = 1, khi UA < UC thì SS1 = 0.
Bộ so sánh SS2 so sánh điện áp răng cưa với mức 0V (đất). USS1 và USS2 được đưa đến một mạch "Và". Xung ra UG có độ rộng tỷ lệ với độ lớn của điện áp vào tương tự UA, với giả thiết xung chuẩn dạng răng cưa có độ dốc không đổi.
Mạch "Và" thứ 2 chỉ cho ra các xung nhịp khi tồn tại UG, nghĩa là trong khoảng thời gian t1 đến t2(0 < UC < UA). Mạch đếm đầu ra sẽ đếm số xung nhịp đó. Đương nhiên, số xung này tỷ lệ với độ lớn của UA.