A/D-Wandler Grundkonfiguration 2 (Pipeline-Methode)

Pipeline-Methode

Im Falle einer 1.5-Bit/Stufe-Konfiguration werden folgende Prozesse der Reihe nach von Stufe 1 wiederholt. Diese bestimmt MSB über den Pipeline-Betrieb (VREF: Referenzspannung).

• Analoge Eingänge werden getestet (mithilfe eines S&H-Schaltkreises)
• Gleichzeitig werden die analogen Eingänge von ADC in ein 3-wertiges digitales Format umgewandelt (1.5 Bit). (Hier ist die Stufe für die digitalen Ausgänge definiert.)
  • Analoger Eingang ≦ -VREF/4 → D="00"
  • -VREF/4 ＜ Analoger Eingang ≦ +VREF/4 → D="01"
  • +VREF/4 ＜ Analoger Eingang →D="10"
• Diese digitalen Werte werden dann mithilfe eines Digital-zu-Analog-Wandlers (DAC) in analoge Werte umgewandelt.
  • D="00" → DAC-Ausgang：-VREF/2
  • D="01" → DAC-Ausgang：0
  • D="10" → DAC-Ausgang：+VREF/2
• Die negative DAC-Ausgangsspannung wird verstärkt (x2) und an die nächste Stufe ausgegeben.

Nachdem die Verarbeitung von Stufe N, die LSB bestimmt, abgeschlossen ist, wird die Verzögerung zwischen jeder Stufe korrigiert. Dann wird die digitale Umwandlung durch die Ergänzung des jeweiligen digitalen Ausgangs abgeschlossen.

Merkmale

• Hohe Auflösung aktiviert (bis zu 16Bit)
• Hochgeschwindigkeitsumwandlung möglich (Testfrequenz von max. 200MHz)
• Es gibt eine notwendige Wartezeit, bis das digitale Signal ausgegeben wird (basierend auf dem bipolaren Betrieb). Somit ist es nicht geeignet für Anwendungen, die eine Echtzeit-Verarbeitung benötigen (d. h. Kontrolle).