分立比較器/DAC組合解決數(shù)據(jù)采集問題

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以下討論驗(yàn)證了一個(gè)被現(xiàn)存A/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)用所忽略的選擇：有些條件下采用分立的比較器和D/A轉(zhuǎn)換器更容易實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。這種替代方案通常采用不同的測試方法，但是具有低成本、高速度、更大靈活性以及更低功耗等優(yōu)點(diǎn)。

　　瞬態(tài)電壓分析

　　捕獲快速幅度變化事件(瞬態(tài))的“強(qiáng)力”技術(shù)就是采用處理器支持的高速ADC和RAM對(duì)其進(jìn)行簡單量化(圖1)。單觸發(fā)事件可能必須采用這種方法，因?yàn)樾枰@取瞬態(tài)細(xì)節(jié)。然而，如果瞬態(tài)是重復(fù)性的，則可采用DAC/比較器的方法測量它們的峰值幅度及其它特性(圖2)。

　　比較器的一個(gè)輸入引腳由DAC設(shè)置判定電平，瞬態(tài)信號(hào)施加到另一個(gè)輸入。通過調(diào)整DAC輸出可確定峰值瞬態(tài)幅度。超越門限時(shí)，采用數(shù)字鎖存捕獲比較器的輸出響應(yīng)。僅需要比較器輸入支持瞬態(tài)帶寬，任意長的DAC輸出建立時(shí)間并不會(huì)影響測量精度。這樣，在模擬域可用低成本DAC和比較器代替昂貴的ADC。

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　　圖1 采用“強(qiáng)力” 法進(jìn)行瞬態(tài)分析，ADC電路耗電大且價(jià)格昂貴

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　　圖2 如果圖1應(yīng)用可接受對(duì)幅度進(jìn)行重復(fù)測量，用DAC/比較器組合替代ADC可省電并降低成本。

　　需注意的是，在監(jiān)視模擬電壓時(shí)必須考慮容限。許多自診斷設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)電壓、溫度以及其它模擬量，容限值在軟件中設(shè)置。然而，如果這種比較由比較器實(shí)現(xiàn)，設(shè)置值由DAC提供，這樣可減輕處理器負(fù)荷，因?yàn)橹恍枰x取一位來表示超限狀態(tài)。

　　這種技術(shù)(模擬域比較)與ADC技術(shù)(數(shù)字域比較)具有相同精度，對(duì)于一個(gè)設(shè)置點(diǎn)時(shí)，可通過簡單比較實(shí)現(xiàn)，為什么還要對(duì)整個(gè)值進(jìn)行量化?必須提及的一種情況是：如果與幾個(gè)設(shè)置點(diǎn)進(jìn)行比較時(shí)，例如報(bào)警上限/下限和關(guān)斷的下限/上限電平，可選擇ADC，否則需要4路DAC和4個(gè)比較器。