1 Odabrana poglavlja iz DA i AD konverzije

1 Odabrana poglavlja iz DA i AD konverzije 1

Osnovne statičke greške • INL integralna nelinearnost – maksimalno odstupanje od prave linije • DNL diferencijalna nelinearnost – maksimalno odstupanje razlike dva susedna naponska nivoa od teoretskog kvanta • Relative accuracy error – odstupanje od prave linije koja spaja krajnje tačke karakteristike 2

3 Kelvin Divider (String DAC) digitalni potenciometar 3

Ako je linearna distribucija greške otpornika: 4

Thermometer (Fully-Decoded) DACs 5

6

Težinska binarna (otporna) mreža, naponska pobuda 7

Težinska lestvičasta otporna mreža, naponska pobuda 8

Karakteristike težinskih konvertora • Ekonomične prema broju prekidača • Teško ostvarljiva zadovoljavajuća linearnost, monotonost, gličevi za preko 8 bita pogotovu pri velikim brzinama rada • Kapacitivni su dobri samo za više učestanosti • Brzi ako su male otpornosti u težinkoj mreži 9

Karakteristike termometarskih konvertora • Dobre dinamičke i statičke karakteristike (DNL, INL, Gličevi) pod uslovom da se obezbedi kvalitetan tajming komutacije • 12 bitna rezolucija → 212 prekidača • Veliko zauzeće površine čipa, ogroman dekoder • Dekoder je najsporija komponenta 10

Ukoliko se porede strujno pobuđivane varijante termometarskog i lestvičastog konvertora i ukoliko je linearna distribucija greške strujnih izvora: INL 11

Umesto binarnog, simetrično dekodiranje termometarskog ADC • Optimizacija dekodera je moguća ukoliko je poznata raspodela greške 12

Segmentirani DA konvertori • Nekoliko LSB bita se realizuje težinski koji kod brzih signala najčešće komutiraju. Male struje →mala energija gličeva • MSB biti koji se retko komutiraju a koji treba a budu precizni realizuju se termometarski 13

14

15

10 bit 500 Msamples/sec 16

Zbog jednakosti struje: 17

18

19

20

PWM 21

22

23

• Pravilno projektovan generator slučajnih brojeva • N flip-flopova 2 N-1 stanja, 0 isključena • U opštem slučaju “najravniji” spektar • Klasični DA može da ima PWM na najnižem bitu čime može da se multiplikuje rezolucija – DA određuje segment, PWM određuje ofset. • Moguće je PWM dovesti na VREF 24

Dynamic element matching 25

26

27

Paralelno povećanje rezolucije 28

29

30

Kaskadno povećanje rezolucije Potencijalni problem je napajanje. 31

1. Svaki naredni deliteljski stepen pobuđuje se taktom koji je dvostruko više ili dvostruko niže učestanosti u odnosu na prethodni deliteljski stepen. Time se ostvaruje precizno deljenje ali je komplikovana elektronika i potrebno je bolje filtriranje 2. Svi delitelji rade na istoj učestanosti. Dolazi do interakcije greške između susednih delitelja 3. Može se raditi optimizacija kombinovanjem paralelnih i kaskadnih varijanti. 32

33

34

DA primer 35

36

Current copy (calibration) 37

38

39

40