-rasm. Kuchlanish komparatori

5.28-rasm. Kuchlanish komparatori.
Har qanday ARO’ ning asosiy elementi sifatida kuchlanish taqqoslagich
ishlatiladi (5.28-rasm), ikkita analog kirish voltajini taqqoslaydi va taqqoslash
natijalariga qarab, nol yoki birlikning chiqish raqamli signalini chiqaradi.
Taqqoslash vositasi keng kirish voltajlari bilan ishlaydi va yuqori tezlik
(Nanosecond birliklari tartibini kechiktirish) bilan ishlaydi. ARO’ni qurishning
ikkita asosiy tamoyillari mavjud: ketma-ket va parallel Ketma-ket ARO’da
kirish voltaji ketma-ket bir necha mos yozuvlar kuchlanish darajasiga ega
bo’lgan yagona taqqoslagich bilan taqqoslanadi va bu taqqoslash natijalariga
164
qarab chiqish kodi hosil bo’ladi. ARO’ eng keng tarqalgan bo’lib, ketma-ket
yondashuvlarning reestri asosida amalga oshirildi
5.29-rasm. ARO’ ketma-ket turi.
Kirish voltaji komparator kiritishiga beriladi, uning boshqa usuli esa mos
yozuvlar kuchlanishini bosqichma-bosqich o’zgartiradi. Taqqoslagichning
chiqish signali tashqi soat signali bilan ko’rsatilgan ketma-ket yondashuvlarning
reestriga kiritiladi. Ketma-ket yaqinlashib kelayotgan registrning chiqish kodi
DAC ga o’tadi, bu mos yozuvlar kuchlanishidan o’zgaruvchan mos yozuvlar
kuchlanishini hosil qiladi.
Keyingi yondashuvlarning reestri avvalgi taqqoslash natijalariga qarab, quyidagi
algoritm bo’yicha mos yozuvlar kuchlanishining keyingi darajasi tanlanadi:
* Birinchi soatda kirish signali mos yozuvlar kuchlanishining yarmi bilan
taqqoslanadi.
* Agar kirish signali mos yozuvlar kuchlanishining yarmidan kam bo’lsa, unda
keyingi soatlarda u mos yozuvlar kuchlanishining to’rtdan bir qismi bilan
taqqoslanadi (ya’ni qo’llab-quvvatlash kuchlanishining yarmi chorakka
kamayadi). Shu bilan birga, chiqish kodining katta miqdori ketma-ket
yaqinlashib kelayotgan ro’yxatga olinadi, nolga teng
165
* Agar kirish signali qo’llab-quvvatlovchi kuchlanishning yarmidan ko’p bo’lsa,
ikkinchi holatda u 3 / 4 mos yozuvlar kuchlanishi bilan taqqoslanadi (ya’ni
yarim chorakka ko’payadi). Shu bilan birga, ketma-ket yondashuvlarning
reestriga birlikka teng bo’lgan chiqish kodining katta miqdori yoziladi.
*So’ngra, bu taqqoslash ketma - ketligi mos yozuvlar kuchlanish (uchinchi takte
— 1 / 8 qo’llab — quvvatlash kuchlanish, to’rtinchi-1 / 16, va hokazo.
Natijada, har bir soatda mos yozuvlar kuchlanishi kirish voltajiga
yaqinlashadi. Jami konvertatsiya n soat oladi. Oxirgi taktikada eng kichik raqam
hisoblanadi. Ma’lumki, bu jarayon juda sekin, bir nechta soat talab qiladi va har
bir soat davomida taqqoslovchi, ketma-ket yondashuvlarning reestri va
kuchlanish chiqishi bilan RAO’ ishlashi kerak. Shuning uchun, ketma-ket ARO’
juda sekin, nisbatan katta konvertatsiya qilish vaqti va past konvertatsiya
chastotasiga ega. ARO’ning ikkinchi turi, ARO’ parallel turi, oddiy printsipga
muvofiq ishlaydi. Chiqish kodining barcha toifalari bir vaqtning o’zida (parallel)
hisoblab chiqiladi, shuning uchun ular ketma-ket ARO’dan ancha tezroq.
To’g’ri, ular juda ko’p miqdordagi taqqoslagichlarni (2p - 1) qo’llashni talab
qiladi, bu esa juda ko’p miqdordagi chiqindilarda (masalan, 12-bit ARO’ da
4095 komparatorlarini talab qiladi) texnologik qiyinchiliklarga olib keladi.
Bunday ARO’ sxemasi (fig. 7.16) qo’llab - quvvatlash kuchlanishini (2n-1)
darajalarga ajratadigan 2’ bir xil rezistorlardan chidamli bo’linishni o’z ichiga
oladi. Kirish voltaji kuchlanish bo’luvchi tomonidan hosil bo’lgan darajalar
bilan taqqoslanadi. Slate yordamida taqqoslagichlarning chiqish signallari n-bit
ikkilik kodga aylanadi. Syprator ishlab chiqarilgan (ya’ni, mantiqiy birlik
signalini bergan) komparatorlarning oxirgi raqamini chiqaradi. Misol uchun, 3-
bit ARO’ (rasmda) 0 dan 1 / 8 gacha bo’lgan kirish voltajining qiymatiga ega
bo’lgan holda, chiqish kodi 1 / 8 dan 2 / 8 gacha bo’lgan kirish voltajida,
birinchi taqqoslash moslamasi ishlaydi, bu esa chiqish kodini beradi 001, kirish
voltajida 2 / 8 dan 3 / 8 qo’llab-quvvatlash kuchlanishiga 1 va 2 komparatorlari
ishlaydi, bu esa 010 chiqish kodini beradi va hokazo.
166
5.30-rasm 3-bit ARO’ parallel turi.
Parallel ARO’da tezlikni oshirish uchun konveyer printsipi ba’zan
qo’llaniladi: taqqoslagichlarning chiqish kodi (2p -1)- 5.12-rasmda ko’rsatilgan
bit parallel registrda saqlanadi. Shiftning chiqish kodi n-bit parallel registrda
ham saqlanadi. Bu holda ikkala registrlar bir xil soat signaliga to’g’ri keladi. Bu
taqqoslovchilar va shifrlashning tezligi talablarini pasaytiradi. To’g’ri, ARO’
ning chiqish kodi bunday chastotalarning ikki davri uchun bunday registrlar
tufayli kechiktiriladi.Parallel ARO’ strukturasining noqulayligi ba’zi ARO’larda
aralash paral - chap-ketma-ket printsipdan foydalanishiga olib keladi. Bu
odatdagi parallel ARO’ bilan solishtirganda, bunday ARO’ tezligini biroz
pasaytiradi, lekin siz 2
n—1
uchun taqqoslash sonini oshirish holda, oqindi bir
qator olish imkonini beradi.Har qanday turdagi
ARO’ning barcha
xususiyatlaridan foydalangan holda ishlashi uchun ARO’ ning kirish voltajining
ruxsat etilgan oralig’i (dinamik intervalli) bilan kirish analog signalini
o’zgartirish oralig’ini moslashtirish kerak.
167
5.31-rasm chiqish va dinamik ARO’ diapozonining nisbati
5.31-rasmda ARO’ ning dinamik oralig’i (0 dan U
ref
yoki U
refi
dan U
ref2
gacha)
va kirish signalining to’rtta mumkin bo’lgan nisbati ko’rsatilgan. A va B
holatlarida kirish signali dinamik intervaldan kamroq, shuning uchun ARO’
to’g’ri ishlaydi, lekin uning barcha imkoniyatlaridan foydalanmaydi. Kirish
signali juda katta bo’lsa, uning qiymatlarining bir qismi o’zgartirilmaydi. Faqat
G ARO’ holatida, albatta, n-bit sifatida ishlaydi va barcha kirish qiymatlarini
o’zgartiradi. Kirish signalini ARO’ dinamik oralig’i bilan muvofiqlashtirish
uchun kuchaytirgichlar kesish davrlari ishlatilishi mumkin.
Ba’zan ARO’ miqdori kamaytirilishi kerak. Bunday holda, chipning
chiqish kodining kerakli kichik miqdori oddiygina ishlatilmaydi. Shakl bo’yicha.
5.32-rasm 10-bit ARO’ dan 8-bit sifatida foydalanishni ko’rsatilgan.
|