Convertoare cu urmarire

Convertoare cu urmarire

O urmarire mai fidela a formei semnalului se obtine prin inlocuirea numaratorului obisnuit cu un numarator reversibil care va urmari variatiile in timp ale tensiunii de intrare prin actionarea corespunzatoare a modului de lucru de catre valoarea semnalului de intrare in raport cu valoarea semnalului dat de CNA. In functie de aceste comenzi numaratorul va numara direct ("count up") sau invers "count down"), treptele generate de CNA urmarind forma semnalului analizat.

Schema tipica a unui convertor analog numeric cu urmarire este urmatoarea:

Daca iesirea comparatorului este fortata in starea 0 logic, fapt ce determina comanda de numarare inainte a numaratorului. Daca in schimb, , iesirea comparatorului va trece in starea 1 logic si ca urmare numaratorul trece la numararea inapoi. La terminarea conversiei ultimul bit al numaratorului va oscila, asigurandu-se astfel o precizie de . Este remarcabil faptul ca orice modificare a semnalului analogic de la intrare va fi urmarita de codul numeric asociat.

Un curent de offset adaugat in punctul de sumare al comparatorului ofera posibilitatea utilizarii la semnale bipolare. Schematic este figura urmatoare:

Daca este necesara compararea tensiunii, atunci o schema tipica este cea din figura urmatoare, prin care un convertor curent-tensiune este dispus la iesirea convertorului numeric analogic. Un amplificator operational este utilizat pentru conversia curentului de iesire al CNA-ului in tensiune. Sistemul urmareste sa stabileasca egalitatea intre aceasta tensiune de iesire si intrarea analogica. Un curent de offset ca si in cazul anterior determina utilizarea sistemului pentru gama de lucru bipolara.

In schemele de conversie cu urmarire este important sa se precizeze rata maxima a modificarii ce poate fi urmarita , numita si "loop slew rate". Aceasta este controlata de frecventa de ceas. Daca viteza de modificare a semnalului analogic depaseste viteza maxima a iesirii digitale nu se poate reprezenta fidel semnalul analogic. Viteza maxima de schimbare este data de

in care reprezinta gama maxima a semnalului analogic de intrare, , numarul de biti ai convertorului, , frecventa ceasului , , magnitudinea unui bit.

In schemele din figurile precedente, , respectiv . Aceasta viteza de urmarire seteaza limita maxima a frecventei semnalului sinusoidal cu amplitudinea egala cu gama maxima ce poate fi digitizat.

Un semnal sinusoidal de amplitudine maxima este reprezentat prin relatia

iar viteza de urmarire se obtine prin diferentiere ca fiind

se obtine astfel

de unde