采用DAC/比较器架构代替集成ADC轻松解决应用共性问题


原标题:采用架构代替集成ADC轻松解决应用共性问题
在某些特定领域,采用DAC(数模转换器)/比较器架构代替集成的ADC(模数转换器)确实可以轻松解决一些应用共性问题。以下是对这一观点的详细阐述:
一、DAC/比较器架构的基本原理
DAC和比较器是构成逐次逼近ADC的核心电路。在DAC/比较器架构中,DAC用于驱动比较器的一个输入,而另一个输入则由被监测信号驱动。通过调整DAC输出,可以确定峰值瞬态幅度等参数。当输入信号超过DAC设定的门限时,比较器会产生输出响应,这一响应可以被数字锁存器捕获。
二、DAC/比较器架构的优势
降低成本:在某些应用中,采用DAC/比较器组合可以替代昂贵的ADC,从而降低整体成本。特别是在便携式仪器等受成本和尺寸限制的设备中,这种替代尤为有效。
提高精度:在某些情况下,DAC/比较器架构可以提供与ADC相当的精度,甚至在某些特定应用中可能具有更高的精度。
简化设计:使用DAC/比较器架构可以简化电路设计,减少元件数量,降低系统复杂度。
灵活性:DAC/比较器架构可以灵活配置,以适应不同的应用需求。例如,可以通过调整DAC的输出电平来设置不同的阈值。
三、DAC/比较器架构的应用实例
瞬态检测:在捕获快速幅度变化事件(如瞬态信号)时,如果瞬态是重复性的,可采用DAC/比较器的方法测量它们的峰值幅度及其它特性。通过调整DAC输出可确定峰值瞬态幅度,超越门限时,采用数字锁存捕获比较器的输出响应。
自诊断设备:许多自诊断设备需要监视系统电压、温度等模拟量。如果这种比较由比较器实现,设置值由DAC提供,可以减轻处理器负荷,因为只需要读取一位来表示超限状态。
电力线监测:在电力线电压跌落、浪涌以及瞬态检测和故障记录等应用中,DAC/比较器架构可以提供一种低成本且有效的解决方案。通过监测电力线电压的瞬态变化,可以记录异常发生的时间,并采取相应的保护措施。
其他应用:DAC/比较器架构还可以应用于其他需要模拟信号与数字信号转换的场合,如音频信号处理、通信系统中的信号调制与解调等。
四、注意事项
容限设置:在监视模拟电压时必须考虑容限值,这些容限值通常在软件中设置。然而,如果比较由比较器实现,则设置值由DAC提供。
滞回问题:比较器的主要问题是滞回,它会造成门限值随输出而改变。如果系统可对受输出状态影响的滞回进行补偿,可以接受这种配置;否则,应当避免滞回或采取措施消除其影响。
输出阻抗:DAC的输出阻抗对系统的性能有重要影响。为确保精确的门限电平,DAC的直流输出阻抗应很小。同时,DAC还应具有低交流输出阻抗,以避免产生输入瞬态变化并导致自激和降低精度。
综上所述,采用DAC/比较器架构代替集成ADC可以轻松解决一些应用共性问题,如降低成本、提高精度、简化设计和增加灵活性等。然而,在实际应用中也需要考虑一些注意事项,如容限设置、滞回问题和输出阻抗等。
责任编辑:David
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