ацп датчика что это
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Основные типы и их параметры.
АЦП – устройство, преобразующее значение непрерывной аналоговой величины в эквивалентный ей цифровой код.
В полупроводниковых АЦП наибольшее распространение получили три известных принципа преобразования:
· последовательного счета;
· поразрядного кодирования (последовательного приближения);
· параллельного преобразования.
АЦП последовательного счета
Простейший АЦП данного типа и его временная диаграмма (для случая Uвх = Α = const) представлены на рисунке.
АЦП состоит из компаратора, ЦАП, двоичного счетчика, выходного буферного регистра. После команд СБРОС и ПУСК, подаваемых на АЦП, импульсы тактового генератора начинают увеличивать показания счетчика, а, следовательно, и выходной сигнал ЦАП Χ(t) ступеньками по Δx. Компаратор определяет разницу между Χ и Α. Если окажется, что Χ – Α > 0, компаратор вырабатывает сигнал СТОП, счетчик останавливается и индицирует двоичный код, эквивалентный входному сигналу Uвх = Α. Общее время преобразования сигнала зависит от его величины.
Недостатком такой схемы АЦП является ее низкое быстродействие.
АЦП последовательного приближения
Упрощенная схема АЦП последовательного приближения приведена на рисунке
После пуска схемы первым тактовым импульсом регистр памяти (РП) устанавливает старший разряд ЦАП в единицу. При этом, если Uвх > UЦАП, то компаратор подтверждает состояние РП и ЦАП. Следующим тактовым импульсом единица устанавливается в следующем за старшим разряде. Если окажется, что Uвх
Статические параметры АЦП во многом по смыслу аналогичны статическим параметрам ЦАП и рассмотрены тут — www.drive2.ru/b/2558751/
Среди динамических параметров АЦП основными являются:
максимальная частота преобразования – частота дискретизации входного сигнала;
апертурное время – время, в течение которого сохраняется неопределенность между значением выборки и временем, к которому оно относится;
апертурная неопределенность – случайное изменение апертурного времени в конкретной точке характеристики преобразования;
время кодирования – время, в течение которого осуществляется непосредственное преобразование установившегося значения входного сигнала (время от начала импульса запуска до появления выходного кода).
Аналого-цифровое преобразование для начинающих
В этой статье рассмотрены основные вопросы, касающиеся принципа действия АЦП различных типов. При этом некоторые важные теоретические выкладки, касающиеся математического описания аналого-цифрового преобразования остались за рамками статьи, но приведены ссылки, по которым заинтересованный читатель сможет найти более глубокое рассмотрение теоретических аспектов работы АЦП. Таким образом, статья касается в большей степени понимания общих принципов функционирования АЦП, чем теоретического анализа их работы.
«
В качестве отправной точки дадим определение аналого-цифровому преобразованию. Аналого-цифровое преобразование – это процесс преобразования входной физической величины в ее числовое представление. Аналого-цифровой преобразователь – устройство, выполняющее такое преобразование. Формально, входной величиной АЦП может быть любая физическая величина – напряжение, ток, сопротивление, емкость, частота следования импульсов, угол поворота вала и т.п. Однако, для определенности, в дальнейшем под АЦП мы будем понимать исключительно преобразователи напряжение-код.
Понятие аналого-цифрового преобразования тесно связано с понятием измерения. Под измерением понимается процесс сравнения измеряемой величины с некоторым эталоном, при аналого-цифровом преобразовании происходит сравнение входной величины с некоторой опорной величиной (как правило, с опорным напряжением). Таким образом, аналого-цифровое преобразование может рассматриваться как измерение значения входного сигнала, и к нему применимы все понятия метрологии, такие, как погрешности измерения.
Основные характеристики АЦП
АЦП имеет множество характеристик, из которых основными можно назвать частоту преобразования и разрядность. Частота преобразования обычно выражается в отсчетах в секунду (samples per second, SPS), разрядность – в битах. Современные АЦП могут иметь разрядность до 24 бит и скорость преобразования до единиц GSPS (конечно, не одновременно). Чем выше скорость и разрядность, тем труднее получить требуемые характеристики, тем дороже и сложнее преобразователь. Скорость преобразования и разрядность связаны друг с другом определенным образом, и мы можем повысить эффективную разрядность преобразования, пожертвовав скоростью.
Существует множество типов АЦП, однако в рамках данной статьи мы ограничимся рассмотрением только следующих типов:
Наибольшим быстродействием и самой низкой разрядностью обладают АЦП прямого (параллельного) преобразования. Например, АЦП параллельного преобразования TLC5540 фирмы Texas Instruments обладает быстродействием 40MSPS при разрядности всего 8 бит. АЦП данного типа могут иметь скорость преобразования до 1 GSPS. Здесь можно отметить, что еще большим быстродействием обладают конвейерные АЦП (pipelined ADC), однако они являются комбинацией нескольких АЦП с меньшим быстродействием и их рассмотрение выходит за рамки данной статьи.
Среднюю нишу в ряду разрядность-скорость занимают АЦП последовательного приближения. Типичными значениями является разрядность 12-18 бит при частоте преобразования 100KSPS-1MSPS.
Наибольшей точности достигают сигма-дельта АЦП, имеющие разрядность до 24 бит включительно и скорость от единиц SPS до единиц KSPS.
Еще одним типом АЦП, который находил применение в недавнем прошлом, является интегрирующий АЦП. Интегрирующие АЦП в настоящее время практически полностью вытеснены другими типами АЦП, но могут встретиться в старых измерительных приборах.
АЦП прямого преобразования
АЦП прямого преобразования получили широкое распространение в 1960-1970 годах, и стали производиться в виде интегральных схем в 1980-х. Они часто используются в составе «конвейерных» АЦП (в данной статье не рассматриваются), и имеют разрядность 6-8 бит при скорости до 1 GSPS.
Архитектура АЦП прямого преобразования изображена на рис. 1
Рис. 1. Структурная схема АЦП прямого преобразования
Принцип действия АЦП предельно прост: входной сигнал поступает одновременно на все «плюсовые» входы компараторов, а на «минусовые» подается ряд напряжений, получаемых из опорного путем деления резисторами R. Для схемы на рис. 1 этот ряд будет таким: (1/16, 3/16, 5/16, 7/16, 9/16, 11/16, 13/16) Uref, где Uref – опорное напряжение АЦП.
Пусть на вход АЦП подается напряжение, равное 1/2 Uref. Тогда сработают первые 4 компаратора (если считать снизу), и на их выходах появятся логические единицы. Приоритетный шифратор (priority encoder) сформирует из «столбца» единиц двоичный код, который фиксируется выходным регистром.
Теперь становятся понятны достоинства и недостатки такого преобразователя. Все компараторы работают параллельно, время задержки схемы равно времени задержки в одном компараторе плюс время задержки в шифраторе. Компаратор и шифратор можно сделать очень быстрыми, в итоге вся схема имеет очень высокое быстродействие.
Но для получения N разрядов нужно 2^N компараторов (и сложность шифратора тоже растет как 2^N). Схема на рис. 1. содержит 8 компараторов и имеет 3 разряда, для получения 8 разрядов нужно уже 256 компараторов, для 10 разрядов – 1024 компаратора, для 24-битного АЦП их понадобилось бы свыше 16 млн. Однако таких высот техника еще не достигла.
АЦП последовательного приближения
АЦП последовательного приближения реализует алгоритм «взвешивания», восходящий еще к Фибоначчи. В своей книге «Liber Abaci» (1202 г.) Фибоначчи рассмотрел «задачу о выборе наилучшей системы гирь», то есть о нахождении такого ряда весов гирь, который бы требовал для нахождения веса предмета минимального количества взвешиваний на рычажных весах. Решением этой задачи является «двоичный» набор гирь. Подробнее о задаче Фибоначчи можно прочитать, например, здесь: http://www.goldenmuseum.com/2015AMT_rus.html.
Аналого-цифровой преобразователь последовательного приближения (SAR, Successive Approximation Register) измеряет величину входного сигнала, осуществляя ряд последовательных «взвешиваний», то есть сравнений величины входного напряжения с рядом величин, генерируемых следующим образом:
1. на первом шаге на выходе встроенного цифро-аналогового преобразователя устанавливается величина, равная 1/2Uref (здесь и далее мы предполагаем, что сигнал находится в интервале (0 – Uref).
2. если сигнал больше этой величины, то он сравнивается с напряжением, лежащим посередине оставшегося интервала, т.е., в данном случае, 3/4Uref. Если сигнал меньше установленного уровня, то следующее сравнение будет производиться с меньшей половиной оставшегося интервала (т.е. с уровнем 1/4Uref).
3. Шаг 2 повторяется N раз. Таким образом, N сравнений («взвешиваний») порождает N бит результата.
Рис. 2. Структурная схема АЦП последовательного приближения.
Таким образом, АЦП последовательного приближения состоит из следующих узлов:
1. Компаратор. Он сравнивает входную величину и текущее значение «весового» напряжения (на рис. 2. обозначен треугольником).
2. Цифро-аналоговый преобразователь (Digital to Analog Converter, DAC). Он генерирует «весовое» значение напряжения на основе поступающего на вход цифрового кода.
3. Регистр последовательного приближения (Successive Approximation Register, SAR). Он осуществляет алгоритм последовательного приближения, генерируя текущее значение кода, подающегося на вход ЦАП. По его названию названа вся данная архитектура АЦП.
4. Схема выборки-хранения (Sample/Hold, S/H). Для работы данного АЦП принципиально важно, чтобы входное напряжение сохраняло неизменную величину в течение всего цикла преобразования. Однако «реальные» сигналы имеют свойство изменяться во времени. Схема выборки-хранения «запоминает» текущее значение аналогового сигнала, и сохраняет его неизменным на протяжении всего цикла работы устройства.
Достоинством устройства является относительно высокая скорость преобразования: время преобразования N-битного АЦП составляет N тактов. Точность преобразования ограничена точностью внутреннего ЦАП и может составлять 16-18 бит (сейчас стали появляться и 24-битные SAR ADC, например, AD7766 и AD7767).
И, наконец, самый интересный тип АЦП – сигма-дельта АЦП, иногда называемый в литературе АЦП с балансировкой заряда. Структурная схема сигма-дельта АЦП приведена на рис. 3.
Рис.3. Структурная схема сигма-дельта АЦП.
Принцип действия данного АЦП несколько более сложен, чем у других типов АЦП. Его суть в том, что входное напряжение сравнивается со значением напряжения, накопленным интегратором. На вход интегратора подаются импульсы положительной или отрицательной полярности, в зависимости от результата сравнения. Таким образом, данный АЦП представляет собой простую следящую систему: напряжение на выходе интегратора «отслеживает» входное напряжение (рис. 4). Результатом работы данной схемы является поток нулей и единиц на выходе компаратора, который затем пропускается через цифровой ФНЧ, в результате получается N-битный результат. ФНЧ на рис. 3. Объединен с «дециматором», устройством, снижающим частоту следования отсчетов путем их «прореживания».
Рис. 4. Сигма-дельта АЦП как следящая система
Ради строгости изложения, нужно сказать, что на рис. 3 изображена структурная схема сигма-дельта АЦП первого порядка. Сигма-дельта АЦП второго порядка имеет два интегратора и две петли обратной связи, но здесь рассматриваться не будет. Интересующиеся данной темой могут обратиться к [3].
На рис. 5 показаны сигналы в АЦП при нулевом уровне на входе (сверху) и при уровне Vref/2 (снизу).
Рис. 5. Сигналы в АЦП при разных уровнях сигнала на входе.
Более наглядно работу сигма-дельта АЦП демонстрирует небольшая программа, находящаяся тут: http://designtools.analog.com/dt/sdtutorial/sdtutorial.html.
Теперь, не углубляясь в сложный математический анализ, попробуем понять, почему сигма-дельта АЦП обладают очень низким уровнем собственных шумов.
Рассмотрим структурную схему сигма-дельта модулятора, изображенную на рис. 3, и представим ее в таком виде (рис. 6):
Рис. 6. Структурная схема сигма-дельта модулятора
Здесь компаратор представлен как сумматор, который суммирует непрерывный полезный сигнал и шум квантования.
Пусть интегратор имеет передаточную функцию 1/s. Тогда, представив полезный сигнал как X(s), выход сигма-дельта модулятора как Y(s), а шум квантования как E(s), получаем передаточную функцию АЦП:
То есть, фактически сигма-дельта модулятор является фильтром низких частот (1/(s+1)) для полезного сигнала, и фильтром высоких частот (s/(s+1)) для шума, причем оба фильтра имеют одинаковую частоту среза. Шум, сосредоточенный в высокочастотной области спектра, легко удаляется цифровым ФНЧ, который стоит после модулятора.
Рис. 7. Явление «вытеснения» шума в высокочастотную часть спектра
Однако следует понимать, что это чрезвычайно упрощенное объяснение явления вытеснения шума (noise shaping) в сигма-дельта АЦП.
Итак, основным достоинством сигма-дельта АЦП является высокая точность, обусловленная крайне низким уровнем собственного шума. Однако для достижения высокой точности нужно, чтобы частота среза цифрового фильтра была как можно ниже, во много раз меньше частоты работы сигма-дельта модулятора. Поэтому сигма-дельта АЦП имеют низкую скорость преобразования.
Они могут использоваться в аудиотехнике, однако основное применение находят в промышленной автоматике для преобразования сигналов датчиков, в измерительных приборах, и в других приложениях, где требуется высокая точность. но не требуется высокой скорости.
Самым старым упоминанием АЦП в истории является, вероятно, патент Paul M. Rainey, «Facsimile Telegraph System,» U.S. Patent 1,608,527, Filed July 20, 1921, Issued November 30, 1926. Изображенное в патенте устройство фактически является 5-битным АЦП прямого преобразования.
Рис. 8. Первый патент на АЦП
Рис. 9. АЦП прямого преобразования (1975 г.)
Устройство, изображенное на рисунке, представляет собой АЦП прямого преобразования MOD-4100 производства Computer Labs, 1975 года выпуска, собранный на основе дискретных компараторов. Компараторов 16 штук (они расположены полукругом, для того, чтобы уравнять задержку распространения сигнала до каждого компаратора), следовательно, АЦП имеет разрядность всего 4 бита. Скорость преобразования 100 MSPS, потребляемая мощность 14 ватт.
На следующем рисунке изображена продвинутая версия АЦП прямого преобразования.
Рис. 10. АЦП прямого преобразования (1970 г.)
Устройство VHS-630 1970 года выпуска, произведенное фирмой Computer Labs, содержало 64 компаратора, имело разрядность 6 бит, скорость 30MSPS и потребляло 100 ватт (версия 1975 года VHS-675 имела скорость 75 MSPS и потребление 130 ватт).
ДИАГНОСТИКА И РЕМОНТ ИНЖЕКТОРА ВАЗ
Всем привет)
Как же достали эти ошибки, чуть что не так сразу загорается check engine))
Попробуем разобратся ))
Что-то случается, и любимый (или нелюбимый), но все-таки — ВАЗ — тупит, дергает, и всяко делает мозг владельцу. И тогда он (мозг, конечно) начинает думать, как бы вернуть все как было. Или даже сделать лучше. И конечно, для этого выбирает пути. Описывать эти пути не буду, в общем, все сводится к получению информации с целью — починить и вымутить подешевле, или заплатить по полной, но с гарантией. И вот – ищет человек в интернете, через знакомых, в ближайших и дальних сервисах. И все диагносты что-то говорят, и все умное, или даже сверх понимания простого смертного.
Итак — инжектор ВАЗ. Вот он сломался. Если горит лампа check engine – то все довольно просто (хотя и тут могут быть «засады», но об этом потом). Так вот, горит. Считали на сервисе код – ага, неисправен датчик какой-то. Хорошо. Поменяли – помогло. ОК. Ничего нового. А если не помогло? Или check не горит, а машина «не едет»?
Короче. Если что-то не так, можно попробовать вот что.
Находим сервис, чтобы был прибор для измерения компрессии в двигателе. Ну и ясно, сканер. Квалификация диагноста не так важна (без обиды, диагносты), можно смотреть самому. Даже нужно. Ну, или не нужно, если доверяете диагносту.
В общем, если двигатель работает на холостых оборотах неровно, начинаем с механической части. Измеряем компрессию в цилиндрах. Сколько должно быть? Ну, сколько? Авторитетный механик точно знает, сколько. Но это неважно. Должно быть ровно. Почти ровно. Главное, без резких перепадов. Например, если на автомобиле установлен спортивный распредвал/ы – значения, которые покажет компрессометр, могут быть и при исправной механике значительно ниже «нормы». Или если двигатель имеет естественный износ, тоже – ниже. Но, повторюсь, без значительных перепадов значений по цилиндрам. Если компрессия неровная, основных причин тому две: недостатки шатунно-поршневой группы, например изношенные или залипшие кольца, или негерметичность клапанов головки блока цилиндров.
Тут, чтобы понять, есть простой способ. Что делать? Измерить компрессию обычным способом (сняв предварительно разъем с датчика положения коленвала, чтобы исключить подачу топлива и искрообразование). При обнаружении одного или нескольких цилиндров со сниженной компрессией через свечное отверстие залить в подозрительный цилиндр немного моторного масла (лучше использовать для этого шприц), кубов пять (5 куб. см) или около того. Итак, крутим стартер, смотрим на прибор. О, боги. Компрессия растет с добавлением масла. Ля песец. Кольца. Или еще что-то по шатунно-поршневой группе, гадать уже не надо – надо разбирать мотор, ибо требуется ремонт блока цилиндров. Не растет (компрессия при прокрутке) – клапаны (негерметичны). Светит ремонт головки блока цилиндров.
Если компрессия в цилиндрах ровная, идем дальше. Теперь по электронике.
Почему горит лампа check engine? Значит, есть ошибка, или даже несколько. Что такое ошибка? Для владельца – тревожный сигнал, время диагностики, для контроллера системы впрыска – выход значения за пределы нормы. Не надо скидывать ошибку, снимая и одевая клемму аккумулятора – ошибки даны в помощь, чтобы понять, что не так. Иногда, правда, можно и скинуть, ведь как все компьютеры, блок управления двигателем (он же контроллер ЭСУД, ЭБУ), бывает, и подвисает, и глючит. Особенно «тонкая душа» у блоков Январь (АВТЭЛ) (или Ителма) 7 версий.
В общем, если лампа check engine горит – смотрим, что причиной тому. Наиболее вероятно – датчик положения дроссельной заслонки, датчик кислорода, датчик положения коленвала, регулятор холостого хода, конечно, разных ошибок много. Простые случаи разбирать не будем. Скучно. Кстати, не забываем проверить давление в топливной системе – оч.важный момент
Бывает, что check engine не горит (а неисправность есть). И все проверили, и компрессию, и давление топлива – все. Что делать дальше? Значительный источник проблем в инжекторе ВАЗ – датчик массового расхода воздуха. ДМРВ — сокращенно. Это реально глючный датчик. И вот когда речь идет о нем, начинается битва титанов диагностики. Говорят, что расход воздуха должен быть такой-то или какой-то другой. Но. Главное, о чем почти никто не говорит – это о напряжении канала АЦП (аналого-цифрового преобразования) датчика расхода воздуха. А это важно, ибо в этом напряжении суть всего датчика. Так вот, при включенном зажигании (но незапущенном двигателе) напряжение канала АЦП ДМРВ должно быть 0,996В (вольт). И не надо мерить сопротивление, или х.з.ч. еще. АЦП. Через диагностику. И должно быть 0,996В. Меньше вряд ли бывает (по нолям, если отключен/обрыв). А вот больше — бывает часто. Например, 1,016В или еще больше, 1,035В или через шаг – дальше, 1,055В и т.д. Что это значит? Если с помощью программы для чип-тюнинга посмотреть калибровочную таблицу датчика расхода воздуха, можно увидеть, что при напряжении 0,996В расход воздуха равен 0кг/ч. С увеличением расхода воздуха растет и напряжение, т.е. датчик работает как мини электростанция, по изменению напряжения контроллер системы впрыска видит, сколько воздуха прошло, и делает свои вычисления. Таким образом, если при незаведенном двигателе напряжение канала АЦП выше 0,996В — контроллер видит расход воздуха. И не важно, значительные отклонения, или нет. Вычисления нарушаются, и готовится неправильная (несоответствующая определенному режиму работы двигателя) смесь, что приводит к проблемам, таким как рывки (в разных режимах), перерасход топлива, общее тупление и тому подобное.
Конечно, напряжение канала АЦП датчика расхода воздуха не единственный показатель его работоспособности. Бывали неоднократно случаи, когда значения сильно были не в норме, а машина все равно ехала нормально, но бывали и случаи, когда даже небольшое отклонение, например 1,016В уже давало негативный эффект. Я думаю, это как температура у человека – иногда и при высокой можно что-то делать, а иногда даже незначительное повышение ведет к очень плохому самочувствию.
ДМРВ, как известно, производит фирма Bosch. Обычно ДМРВ живет недолго на автомобилях ВАЗ. Почему-то. Есть германские датчики, и наши, по лицензии. Лучше – как почти всегда, и, к сожалению – импортные.
Убить даже исправный ДМРВ можно, например, чрезмерно заливая воздушный фильтр пониженного сопротивления («нулевик») заправочным маслом. Имейте в виду.
Еще момент: напряжение канала АЦП может быть завышено из-за неисправности контроллера системы впрыска (неверная обработка сигнала). Поэтому надо проверять и датчик, и блок управления. Правда, это бывает редко, и в основном, если контроллер старый (физически).
Почему же контроллер так редко (почти никогда, кроме, пожалуй, обрыва цепи управления) выдает ошибку по ДМРВ? Дело в том, диапазон значений этого датчика очень широк. И любые значения, лежащие в пределах диапазона, не считаются ошибочными, ну, а что искажения есть – контроллеру как-то все равно. Более того, иногда даже бывает, что контроллер грешит на другие датчики, например, выдает ошибку датчика положения коленвала, т.к. считает, что обороты двигателя не соответствуют текущему расходу воздуха.
Вот такая пертуха)))
Всем спасибо за внимание удачи на дорогах)
Раскладываем по полочкам параметры АЦП
Привет, Хабр! Многие разработчики систем довольно часто сталкиваются с обработкой аналоговых сигналов. Не все манипуляции с сигналами можно осуществить в аналоговой форме, поэтому требуется переводить аналог в цифровой мир для дальнейшей постобработки. Возникает вопрос: на какие параметры стоит обратить внимание при выборе микроконтроллера или дискретного АЦП? Что все эти параметры означают? В этой статье постараемся детально рассмотреть основные характеристики АЦП и разобраться на что стоит обратить внимание при выборе преобразователя.
Введение
Рис. 1: Идеальная характеристика АЦП
Статические параметры
Рис. 4: Дифференциальная нелинейность
Рис. 5: Интегральная нелинейность
Динамические параметры
Наглядно данное выражение продемонстрированно на рисунке 7.
Рис. 7: Отношение сигнал/шум
Для оценки SNR АЦП при разработке системы можно воспользоваться следующей формулой:
Первые 2 слагаемых учитывают уровень сигнала и ошибку квантования (нужно понимать, что формула верна для сигнала размаха полной шкалы). Третье слагаемое учитывает эффект передискретизации (выигрыш по обработке или processing gain): если полоса обрабатываемого сигнала (BW Свойство переноса спектра при дискретизации
Рис 12: дискретизация непрерывного сигнала
По фильтрующему свойству дельта-функции:
После дискретизации :
где
С помощью формулы Релея вычислим спектр:
Из этого выражения следует что спектр сигнала будет повторяться во всех зонах Найквиста.
Итак, если есть хороший антиэлайзинговый фильтр, то соблюдая критерий Найквиста, можно оцифровывать сигнал с частотой дискретизации намного ниже полосы АЦП. Но использовать субдискретизацию нужно осторожно. Следует учитывать, что динамические параметры АЦП деградируют (иногда очень сильно) с ростом частоты входного сигнала, поэтому оцифровать сигнал из 6-й зоны так же «чисто», как из 1-й не получится.
Несмотря на это субдискритезация активно используется. Например, для обработки узкополосных сигналов, когда не хочется тратиться на дорогой широкополосный быстродействующий АЦП, который вдобавок имеет высокое потребление. Другой пример – выборка ПЧ (IF-sampling) в РЧ системах. Там благодаря undersampling можно исключить из радиоприемного тракта лишнее аналоговое звено — смеситель (который переносит сигнал на более низкую несущую или на 0).
Сравним архитектуры
На данный момент в мире существует множество различных архитектур АЦП. У каждой из них есть свои преимущества и недостатки. Не существует архитектуры, которая бы достигала максимальных значений всех, описанных выше параметров. Проанализируем какие максимальные параметры скорости и разрешения смогли достичь компании, выпускающие АЦП. Также оценим достоинства и недостатки каждой архитектуры (более подробно о различных архитектурах можно прочитать в статье на хабр).
Тип архитектуры | Преимущества | Недостатки | Максимальное разрешение | Максимальная частота дискретизации |
flash | Быстрый преобразователь. Преобразование осуществляется в один такт. | Высокое энергопотребление. Ограниченное разрешение. Требует большой площади кристалла ( | 14 бит 128 КВыб/с AD679 | 3 бит 26 ГВыб/с HMCAD5831 |
folding-interpolated | Быстрый преобразователь. Преобразование осуществляется в один такт. Требует меньшее число компараторов благодаря предварительной «свёртке» всего диапазона обработки в некоторый более узкий диапазон. Занимает меньше площади. | Ошибки, связанные с нелинейностью блока свёртки. Задержка на установление уровней в блоке свёртки, которая уменьшает максимальную fs. Среднее разрешение. | 12 бит 6.4 ГВыб/с ADC12DL3200 | 12 бит 6.4 ГВыб/с ADC12DL3200 |
SAR | Высокая точность. Низкое энергопотребление. Легка в использовании. | Ограниченная скорость. | 32 бит 1 МВыб/с LTC2500 | 10 бит 40 МВыб/с XRD64L43 |
pipeline | Быстрый преобразователь. Самая высокая точность среди быстрых АЦП. Не занимает большую площадь. Имеет меньшее потребления, среди аналогичных быстрых преобразователей. | Конвейерная задержка. | 24 бит 192 КВыб/с AK5386 | 12 бит 10.25 ГВыб/с AD9213 |
dual-slope | Средняя точность преобразования. Простота конструкции. Низкое потребление. Устойчивость к изменениям факторов внешней среды. | Обрабатывает низкочастотные Сигналы (низкая fs). Посредственное разрешение. | 12+знаковый бит 10 Выб/с TC7109 | 5+знак бит 200 КВыб/с HI3-7159 |
∑-Δ | Самая высокая точность пре- Образования благодаря эффекту «Noise shaping» (специфическая фильтрация шума квантования) и передискретизации. | Не может работать с широкополосным сигналом. | 32 бита 769 КВыб/с AK5554 | 12 бит 200МВыб/с ADRV9009 |
Информацию для таблицы брал на сайте arrow, поэтому если что-то упустил поправляйте в комментариях.