采用DAC/比較器架構代替集成ADC輕松解決應用共性問題


原標題:采用架構代替集成ADC輕松解決應用共性問題
在某些特定領域,采用DAC(數模轉換器)/比較器架構代替集成的ADC(模數轉換器)確實可以輕松解決一些應用共性問題。以下是對這一觀點的詳細闡述:
一、DAC/比較器架構的基本原理
DAC和比較器是構成逐次逼近ADC的核心電路。在DAC/比較器架構中,DAC用于驅動比較器的一個輸入,而另一個輸入則由被監測信號驅動。通過調整DAC輸出,可以確定峰值瞬態幅度等參數。當輸入信號超過DAC設定的門限時,比較器會產生輸出響應,這一響應可以被數字鎖存器捕獲。
二、DAC/比較器架構的優勢
降低成本:在某些應用中,采用DAC/比較器組合可以替代昂貴的ADC,從而降低整體成本。特別是在便攜式儀器等受成本和尺寸限制的設備中,這種替代尤為有效。
提高精度:在某些情況下,DAC/比較器架構可以提供與ADC相當的精度,甚至在某些特定應用中可能具有更高的精度。
簡化設計:使用DAC/比較器架構可以簡化電路設計,減少元件數量,降低系統復雜度。
靈活性:DAC/比較器架構可以靈活配置,以適應不同的應用需求。例如,可以通過調整DAC的輸出電平來設置不同的閾值。
三、DAC/比較器架構的應用實例
瞬態檢測:在捕獲快速幅度變化事件(如瞬態信號)時,如果瞬態是重復性的,可采用DAC/比較器的方法測量它們的峰值幅度及其它特性。通過調整DAC輸出可確定峰值瞬態幅度,超越門限時,采用數字鎖存捕獲比較器的輸出響應。
自診斷設備:許多自診斷設備需要監視系統電壓、溫度等模擬量。如果這種比較由比較器實現,設置值由DAC提供,可以減輕處理器負荷,因為只需要讀取一位來表示超限狀態。
電力線監測:在電力線電壓跌落、浪涌以及瞬態檢測和故障記錄等應用中,DAC/比較器架構可以提供一種低成本且有效的解決方案。通過監測電力線電壓的瞬態變化,可以記錄異常發生的時間,并采取相應的保護措施。
其他應用:DAC/比較器架構還可以應用于其他需要模擬信號與數字信號轉換的場合,如音頻信號處理、通信系統中的信號調制與解調等。
四、注意事項
容限設置:在監視模擬電壓時必須考慮容限值,這些容限值通常在軟件中設置。然而,如果比較由比較器實現,則設置值由DAC提供。
滯回問題:比較器的主要問題是滯回,它會造成門限值隨輸出而改變。如果系統可對受輸出狀態影響的滯回進行補償,可以接受這種配置;否則,應當避免滯回或采取措施消除其影響。
輸出阻抗:DAC的輸出阻抗對系統的性能有重要影響。為確保精確的門限電平,DAC的直流輸出阻抗應很小。同時,DAC還應具有低交流輸出阻抗,以避免產生輸入瞬態變化并導致自激和降低精度。
綜上所述,采用DAC/比較器架構代替集成ADC可以輕松解決一些應用共性問題,如降低成本、提高精度、簡化設計和增加靈活性等。然而,在實際應用中也需要考慮一些注意事項,如容限設置、滯回問題和輸出阻抗等。
責任編輯:David
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