Классификация АЦП
Все АЦП можно разделить на последовательные, параллельные и последовательно-параллельные.
АЦП последовательного типа – АЦП, в котором за один такт преобразования определяется одна цифра кодовой комбинации.
К последовательным АЦП относятся:
а) со счетчиком номеров уровней сигнала (последовательные с единичным приближением), основанные на уравновешивании входного аналогового значения суммой минимальных (для данного преобразователя) по весу эталонов (квантов);
б) с двоично-взвешенным приближением, в которых уравновешивание входного аналогового значения осуществляется суммой n-эталонов (n – число разрядов АЦП), взвешенных по двоичному закону;
в) с промежуточным преобразованием входного аналогового значения в интервал времени или частоту, с последующим преобразованием в цифровой код;
г) без промежуточного преобразования, к которым можно отнести преобразователи напряжение – частота, т.е. частота повторения выходных импульсов таких АЦП пропорциональна входному аналоговому значению;
д) интегрирующие АЦП, использующие в процессе преобразования операцию интегрирования входного аналогового сигнала за фиксированный интервал времени.
АЦП параллельного типа – АЦП, в котором преобразуемый сигнал (напряжение) за один такт сравнивается с полной шкалой эталонных значений (напряжений).
Параллельные АЦП основаны на использовании (2n – 1)-эталонов с весами, отличающимися на один квант. Сравнение входного аналогового значения с каждым эталоном производится одновременно с помощью 2n – 1 схем сравнения (компараторов). Параллельные АЦП обладают наибольшим быстродействием, обеспечивая частоту преобразования 100…400 МГц.
АЦП последовательно-параллельного типа – АЦП, в котором за один такт преобразования определяется несколько разрядов кодовой комбинации.
Последовательно-параллельные АЦП представляют собой комбинацию из малоразрядных параллельных АЦП, ЦАП, операционных усилителей, устройств выборки и хранения и т.д. Последовательно-параллельные АЦП разделяют на многоступенчатые, в которых применяют несколько параллельных АЦП, работающих последовательно во времени, и многотактные, в которых один и тот же параллельный АЦП работает последовательно несколько раз с соответствующим управлением пороговыми напряжениями.
АЦП могут использоваться для преобразования различных аналоговых величин. Наиболее распространенными являются преобразователи напряжение-код.
Преобразователь напряжение-код (ПНК) – АЦП, выполняющий преобразование напряжения на входе устройства в цифровой код (например дополнительный код (ДК)).
Для измерения интервалов времени используются преобразователи время-код.
Преобразователь время-код (ПВК) – устройство, выполняющее преобразование измеряемого временного интервала в цифровой код.
По структуре построения АЦП делятся на два типа: с применением ЦАП и без них. К первому типу относится, например, АЦП со счетчиком номеров уровней сигнала.