.1.3 Паралельні (FLASH) і конвеєрні АЦП
Паралельні АЦП (Flash АЦП) є найшвидшим типом АЦП, що використовують велику кількість компараторів, що працюють паралельно. N-розрядний паралельний АЦП складається з 2N резисторів і 2N-1 компараторів. На кожен компаратор подається опорна напруга, значення якого для сусідніх точок відрізняється на величину, відповідну одному молодшому значущому розряду (LSB) (більш старші розряди - у верхніх за схемою елементах). На Малюнку 5 показана структурна схема паралельного АЦП. br/>В
Малюнок 5 - Принципова схема паралельного АЦП
При фіксованому вхідному напрузі всі компаратори, розміщені на схемі нижче деякої точки, мають вхідна напруга вище опорного напруги. На їх логічному виході присутня "1". У всіх же компараторів вище цієї точки опорна напруга більше вхідного, і їх логічний вихід встановлений в "0". Тому 2 N -1 виходів компаратора ведуть себе аналогічно ртутному термометру, і вихідний код такого АЦП іноді називають В«кодом термометраВ». Насправді, було б непрактично виводити 2 N -1 ліній даних назовні, тому вони перетворюються шифратором в N-розрядний двійковий код.
Вхідний сигнал подається на всі компаратори відразу, тому "вихід термометра" має затримку по відношенню до вхідного сигналу, рівну затримці тільки одного компаратора і N-розрядного кодера. Це відповідає затримки декількох логічних елементів, так що процес перетворення здійснюється дуже швидко. Але така архітектура передбачає використання великої кількості резисторів і компараторів, чи має обмеження по максимальній роздільній здатності і, щоб забезпечити високу швидкодію, кожен компаратор повинен мати досить високий рівень споживання енергії. Отже, до проблем паралельних АЦП відносяться обмежена роздільна здатність, високий рівень розсіювання енергії внаслідок великої кількості високошвидкісних компараторів (особливо на частотах дискретизації більших, ніж 50 MSPS) і відносно великі розміри кристала (і тому - висока вартість). Крім того, для живлення швидких компараторів необхідним струмом зміщення, ланцюжок опорних резисторів повинна мати низький опір, щоб це джерело давав вельми великі струми (> 10 мА). p align="justify"> На практиці реалізуються перетворювачі до 10-розрядів, але звичайно паралельні АЦП мають роздільну здатність, відповідну 8-розрядами. Їх максимальна частота дискретизації може досягати 1 ГГц при ширині смуги пропускання за рівнем повної потужності більше 300 МГц. p align="justify"> Як згадувалося раніше, смуга пропускання за рівнем повної потужності не обов'язково дорівнює смузі, відповідній повної роздільної здатності. Ідеальний компаратор паралельного перетворювача має гарні характеристики і по постійному, і по змінному струмі. Оскільки синхронизирующий стрибає подається на всі компарато...
