Kompenzační AD převodníky

Kompenzační AD převodníky slouží k převodu [[Signál#Analogový signál|analogového signálu]] na [[Signál#Číslicový signál|číslicový (digitální) signál]].

Využívají k tomu myšlenku, že pokud máme nějaké vstupní napětí, tak ho použijeme jako referenci. Následně budeme D/A převodníkem prohánět postupně se zvětšující digitální signály, dokud se výsledek nedostane dostatečně blízko právě ke vstupní referenci. Z tohoto důvodu se jim říká kompenzační, protože se snaží vykompenzovat (dopočítat) napětí, dokud není \(\pm\) stejné, jako vstupní napětí, které chceme převést.

Kompenzační čítací

Kompenzační čítací AD převodník používá vnitřního čítače, jehož výstup je přiváděn na [[DA Převodníky]]. - Převedený signál (tzv. zpětnovazební signál) je pak následně porovnán v komparátoru \(\text{KOMP}\) - Pokud je zpětnovazební signál větší, než velikost vstupního napětí, na komparátoru bude logická 1 - Při logické 1 na komparátoru se sepne hradlo \(\text{AND}\), které zastaví čítač - Čítač po zastavení napíše výsledek do paměti.

Nevýhodou tohoto převodníku je, že čítač musí vždycky počítat od 0, tudíž je převod o něco pomalejší.

Schéma zapojení \(n\)-bitového kompenzačního čítacího AD převodníku

![[Pasted image 20221130115549.png]]

Kompenzační sledovací

Kompenzační sledovací AD převodník pracuje obdobně jako [[#Kompenzační čítací]], ale má čítač, který umí čítat obousměrně. Směr čítání je pak řízen komparátorem, kdy: - Pokud je zpětnovazební napětí větší než vstupní (\(U_{DA} \gt U_{IN}\)), tak se čítá dozadu (\(U_{DA}\) bude zmenšováno) - Pokud je zpětnovazební napětí menší než vstupní (\(U_{DA} \lt U_{IN}\)), tak se čítá dopředu (\(U_{DA}\) bude zvětšováno)

Díky tomu, že čítač sleduje vstupní napětí, není potřeba čítat od nuly, jelikož si to čítač již sám zkoriguje, ať mu dáme jakoukoliv arbitrární hodnotu napětí.

Kompenzační s postupnou aproximací

Kompenzační AD převodníky s postupnou aproximací používají metody [[Bisekce|půlení intervalu]] pro urychlení kompenzace napětí.

Poznámka: Aproximace = Odhad, Přiblížení, ...

Na začátku se do aproximačního registru napíše logická 1 na nejvyšší řád, a ostatní se nechají na logické 0.

Proč? Protože tím velice rychle vytvoříme číslo, které je v polovině rozsahu převodníku

Následně se opakují kroky: - Převeď hodnotu aproximačního registru pomocí DA převodníku - Porovnej zpětnovazební napětí se vstupním napětím v komparátoru \(\text{KOMP}\) - Výsledek z komparátoru zapiš do aproximačního (posuvného) registru, který se posune o 1 bit vpravo. - Opakuj tyto kroky, dokud z aproximačního registru napravo nevystoupí 1

Po první logické 1, která bude vysunuta z aproximačního registru, se překlopí [[Klopný obvod RS|klopný obvod RS]], který ukončí převod a data z aproximačního registru se přepíší do paměti.

Velkou výhodou tohoto převodníku je, že převod trvá pevný počet kroků.

Schéma \(n\)-bitového kompenzačního AD převodníku s postupnou aproximací

![[Pasted image 20221130120337.png]]