Rastreamento ADC

Uma terceira variação do tema do conversor baseado em contador-DAC é, em minha opinião, a mais elegante. Em vez de um contador “para cima” regular conduzindo o DAC, este circuito usa um contador para cima / baixo.

O contador é cronometrado continuamente e a linha de controle para cima / para baixo é acionada pela saída do comparador. Portanto, quando o sinal de entrada analógica excede a saída DAC, o contador vai para o modo de “contagem progressiva”.

Quando a saída DAC excede a entrada analógica, o contador muda para o modo de “contagem regressiva”. De qualquer forma, a saída DAC sempre conta na direção correta para rastrear o sinal de entrada.







Observe como nenhum registrador de deslocamento é necessário para armazenar a contagem binária no final de um ciclo. Uma vez que a saída do contador rastreia continuamente a entrada (em vez de contar para atender a entrada e, em seguida, redefinir para zero), a saída binária é legitimamente atualizada com cada pulso de clock.



Uma vantagem desse circuito conversor é a velocidade, já que o contador nunca precisa ser zerado. Observe o comportamento deste circuito:









Observe o tempo de atualização muito mais rápido do que qualquer um dos outros circuitos ADC de “contagem”. Observe também como, no início do gráfico, onde o contador teve que "alcançar" o sinal analógico, a taxa de mudança para a saída era idêntica à do primeiro ADC de contagem.

Além disso, sem nenhum registrador de deslocamento neste circuito, a saída binária aumentaria, em vez de saltar de zero para uma contagem precisa, como aconteceu com o contador e os circuitos ADC de aproximação sucessivos.



Talvez a maior desvantagem desse projeto de ADC seja o fato de que a saída binária nunca é estável:ela sempre alterna entre contagens a cada pulso de clock, mesmo com um sinal de entrada analógico perfeitamente estável. Este fenômeno é informalmente conhecido como bit bobble , e pode ser problemático em alguns sistemas digitais.

Essa tendência pode ser superada, no entanto, por meio do uso criativo de um registrador de deslocamento. Por exemplo, a saída do contador pode ser travada por meio de um registro de deslocamento de entrada / saída paralela apenas quando a saída muda em duas ou mais etapas. Construir um circuito para detectar duas ou mais contagens sucessivas na mesma direção exige um pouco de engenhosidade, mas vale o esforço.



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