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SMC電氣比例轉換器IT600系列
下面簡要介紹常用的幾種類型的基本原理及特點:積分型、逐次逼近型、并行比較型/串并行型、Σ-Δ調制型、電容陣列逐次比較型及壓頻變換型。
1)積分型(如TLC7135)
積分型AD工作原理是將輸入電壓轉換成時間( 脈沖 寬度信號)或頻率( 脈沖頻率),然后由 定時器/計數器獲得數字值。其優點是用簡單電路就能獲得高分辨率,但缺點是由于轉換精度依賴于積分時間,因此轉換速率極低。初期的單片AD轉換器大多采用積分型,現在逐次比較型已逐步成為主流。
2)逐次比較型(如TLC0831)
逐次比較型AD由一個 比較器和DA轉換器通過逐次比較邏輯構成,從MSB開始,順序地對每一位將輸入電壓與內置DA轉換器輸出進行比較,經n次比較而輸出數字值。其電路規模屬于中等。其優點是速度較高、功耗低,在低分辨率(12位)時價格很高。
3)并行比較型/串并行比較型(如TLC5510)
并行比較型AD采用多個 比較器,僅作一次比較而實行轉換,又稱FLash(快速)型。由于轉換速率*,n位的轉換需要2n-1個 比較器,因此電路規模也*,價格也高,只適用于視頻AD轉換器等速度特別高的領域。
串并行比較型AD結構上介于并行型和逐次比較型之間,zui典型的是由2個n/2位的并行型AD轉換器配合DA轉換器組成,用兩次比較實行轉換,所以稱為Halfflash(半快速)型。還有分成三步或多步實現AD轉換的叫做分級(Multistep/Subrangling)型AD,而從轉換時序角度又可稱為流水線(Pipelined)型AD,現代的分級型AD中還加入了對多次轉換結果作數字運算而修正特性等功能。這類AD速度比逐次比較型高,電路規模比并行型小。
4)Σ-Δ(Sigma?/FONT>delta)調制型(如AD7705)
Σ-Δ型AD由積分器、 比較器、1位DA轉換器和 數字濾波器等組成。原理上近似于積分型,將輸入電壓轉換成時間( 脈沖 寬度)信號,用 數字濾波器處理后得到數字值。電路的數字部分基本上容易單片化,因此容易做到高分辨率。主要用于音頻和測量。
5)電容陣列逐次比較型
電容陣列逐次比較型AD在內置DA轉換器中采用電容矩陣方式,也可稱為 電荷再分配型。一般的電阻陣列DA轉換器中多數電阻的值必須*,在單芯片上生成高精度的電阻并不容易。如果用電容陣列取代電阻陣列,可以用低廉成本制成高精度單片AD轉換器。zui近的逐次比較型AD轉換器大多為電容陣列式的。
6)壓頻變換型(如AD650)
壓頻變換型(Voltage-FrequencyConverter)是通過間接轉換方式實現模數轉換的。其原理是首先將輸入的 模擬信號轉換成頻率,然后用計數器將頻率轉換成數字量。從理論上講這種AD的分辨率幾乎可以無限增加,只要采樣的時間能夠滿足輸出 頻率分辨率要求的累積 脈沖個數的 寬度。其優點是分辨率高、功耗低、價格低,但是需要外部計數電路共同完成AD轉換。
SMC電氣比例轉換器IT600系列
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