Convertoare cu numarator

Convertoare cu numarator

Schema de principiu a unui CAN cu reactie cu numarator este reprezentata in urmatoarea figura:

Pentru generarea tensiunii in trepte cu care se compara tensiunea (marimea) de intrare , aceste convertoare folosesc un convertor numeric analogic (CNA) a carei comanda numerica este furnizata de iesirile binare ale unui numarator care se afla, impreuna cu CNA, in bucla de reactie a convertorului analog numeric.

Functionarea schemei incepe prin aducerea la zero a numaratorului astfel incat la intrarea CNA nu se aplica nici un numar, deci tensiunea generata care se aplica la intrarea generatorului este nula. Numarul de biti pe care-i poate livra numaratorul (adica lungimea sau capacitatea acestuia) determina rezolutia CNA si implicit a CAN. Tensiunea aplicata la intrarea comparatorului este initial mai mare decat (care treptat creste, incepand cu nivelul minim zero) si comparatorul furnizeaza un semnal (1 logic) care deschide poarta logica P (un circuit SI) la care vin impulsuri de tact generate de un generator stabilizat G. Pe masura ce sunt generate treptele , ele sunt comparate, pe rand, cu marimea pana cand se obtine egalarea . In acest moment, comparatorul nu mai da semnal (1 logic) la iesire si poarta P se inchide oprind trecerea impulsurilor catre numarator, care in perioada compararii a numarat (inregistrat) un numar de impulsuri.

Considerand o dependenta liniara pentru caracteristica CNA, in momentul egalizarii tensiunilor se poate scrie

De aici

In momentul egalizarii tensiunii cu tensiunea de intrare, are loc resetarea numaratorului (sub actiunea blocului logic de comanda al CAN, nefigurat in schema bloc din figura a) si incepe un nou ciclu de comparare etc. obtinandu-se esantionarea semnalului analogic cu o frecventa data de capacitatea numaratorului si de perioada a impulsurilor de tact.

Aceste convertoare sunt caracterizate printr-o buna precizie, rezultatul conversiei nedepinzand de frecventa impulsurilor generatorului G sau de alte marimi care pot varia in timp. Erorile statice ale acestora sunt produse numai de componentele analogice si de deriva de zero a acestora (a comparatorului) care trebuie compensata. Pentru o mai buna refacere a semnalului esantionat este necesara marirea frecventei de numarare si micsorarea intervalului dintre resetari, ca in figura: