分立比較器/DAC組合解決數(shù)據(jù)采集問(wèn)題

　　如果采用的比較器具有內(nèi)部滯回并且不能禁止，可確保DAC輸出總是在相同方向逼近比較器門限，這樣可消除負(fù)面影響。通過(guò)在每位測(cè)試完成后將DAC設(shè)置為零，便于達(dá)到這一目的;例如，在本文最后列出的偽代碼后增加一行。

　　另一選擇是，通過(guò)增加一個(gè)小電容反饋也可消除滯回，這會(huì)加速比較器在線性工作區(qū)的轉(zhuǎn)換?；蛘?，增加一個(gè)輸出觸發(fā)器或鎖存器，在給定時(shí)刻捕獲比較器輸出狀態(tài)。

　　當(dāng)前比較器都能夠很好地處理擺率受限的輸入信號(hào)。例如，Maxim公司的MAX913和MAX912在這方面尤其有效，因?yàn)樗鼈冊(cè)诰€性工作區(qū)能夠確保穩(wěn)定。圖5列舉了MAX913在高速、12位應(yīng)用中的性能。圖6電路(超低功耗8位轉(zhuǎn)換器)在不使用時(shí)可將其關(guān)閉以節(jié)省能量。

　　圖5 由于比較器在其線性工作區(qū)保持穩(wěn)定，該高速、12位幅度采集器可處理低速輸入電壓。

　　圖6 該低電壓、8位數(shù)據(jù)采集器替代ADC具有幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：低成本、低功耗、以及采樣間隔期間關(guān)斷功能。

DAC/比較器組合IC

　　Maxim提供3款單芯片器件可大大簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，這些芯片組合了比較器和DAC。每款器件都非常適合本文應(yīng)用及其它多種應(yīng)用。

　　例如，MAX516是一款4通道器件，具有亞微秒速度，非常適合多種中等速度、多通道應(yīng)用(圖7a)。

　　MAX910是單通道、高速、TTL輸出DAC/比較器，具有8ns傳輸延遲(圖7b)。類似器件(MAX911)具有更高速度——ECL互補(bǔ)輸出、4ns傳輸延遲。

　　圖7 Maxim 8位DAC/比較器IC包括4通道MAX516(a)、高速、TTL兼容MAX910(b)、以及ECL兼容MAX911(未列出)

　　逐次逼近

　　逐次逼近采用天平和一系列用于確定物體重量的二進(jìn)制權(quán)重(權(quán)重相對(duì)值為1、2、4、8、16等)的方式很容易說(shuō)明。確定一個(gè)未知重量的最快方法(逐次逼近)，首先，將未知重量與最大權(quán)重進(jìn)行比較。根據(jù)天平指示，要么移除該重量，要么增加下一個(gè)最大重量，按這種方式一直到最小的權(quán)重。物體的重量就是天平盤上剩余權(quán)重的總和。

　　在逐次逼近ADC中，內(nèi)部DAC的位模擬系列二進(jìn)制重量，比較器輸出模擬天平指示。驅(qū)動(dòng)權(quán)位處理的邏輯保存在封裝好的ADC的逐次逼近寄存器(SAR)或者控制DAC/比較器電路的處理器軟件子程序，該子程序可由不到20行的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)(表1)。