Интегрирующие(равертывающего) ацп
Недостатком рассмотренных выше последовательных АЦП является низкая помехоустойчивость результатов преобразования. Действительно, выборка мгновенного значения входного напряжения, обычно включает слагаемое в виде мгновенного значения помехи. Впоследствии при цифровой обработке последовательности выборок эта составляющая может быть подавлена, однако на это требуется время и вычислительные ресурсы. В АЦП, рассмотренных ниже, входной сигнал интегрируется либо непрерывно, либо на определенном временнoм интервале, длительность которого обычно выбирается кратной периоду помехи. Это позволяет во многих случаях подавить помеху еще на этапе преобразования. Платой за это является пониженное быстродействие интегрирующих АЦП.
Следящие ацп:
Принцип преобразования АЦП следящего типа основан на непрерывном слежении с помощью реверсивного счётчика. Код, вырабатываемый счётчиком, преобразуется в аналоговый сигнал и сравнивается с помощью компаратора. Результат сравнения управляет инкрементированием или декрементированием кода. Следящий АЦП во многом похож на АЦП последовательного приближения, но в нем вместо РПП используется реверсивный счётчик. С приходом каждого тактового импульса состояние счётчика изменяется в ту или другую сторону в зависимости от сигнала на выходе компаратора, и, таким образом, выход АЦП отслеживает состояние сигнала на выходе, что и дало название "следящий" этому типу АЦП. Очевидно, цифровые значения на выходе ЦАП будут отслеживать входной сигнал при его изменении со скоростью не более единицы младшего значащего разряда за один тактовый импульс, и если это условие соблюдается, то сигнал на входе будет отслеживаться с задержкой, меньшей одного тактового интервала. Для такого преобразователя существуют 2 основных режима работы: режим выхода и режим слежения. Скорость изменения выходного напряжения ЦАП в режиме выхода определяется величиной дискреты выходного напряжения и частотой импульсов ГТИ. В режиме слежения если скорость изменения входного сигнала не превышает максимальную скорость изменения напряжения на выходе ЦАП, преобразование происходит за 1÷3 импульса ГТИ, то есть старшие n-2 разряда цифрового кода являются верной информацией. При скачкообразном изменении входного сигнала происходит срыв режима слежения, и преобразователь начинает работать аналогично АЦП последовательного преобразования.
Сигма-дельта ацп
Своим названием эти преобразователи обязаны наличием в них двух блоков: сумматора (обозначение операции - ) и интегратора (обозначение операции - ). Один из принципов, заложенных в такого рода преобразователях, позволяющий уменьшить погрешность, вносимую шумами, а следовательно увеличить разрешающую способность - это усреднение результатов измерения на большом интервале времени.
Основные узлы АЦП - это сигма-дельта модулятор и цифровой фильтр.Работа этой схемы основана на вычитании из входного сигнала Uвх(t) величины сигнала на выходе ЦАП, полученной на предыдущем такте работы схемы. Полученная разность интегрируется, а затем преобразуется в код параллельным АЦП невысокой разрядности. Последовательность кодов поступает на цифровой фильтр нижних частот.
Порядок модулятора определяется численностью интеграторов и сумматоров в его схеме. Сигма-дельта модуляторы N-го порядка содержат N сумматоров и N интеграторов и обеспечивают большее соотношение сигнал/шум при той же частоте отсчетов, чем модуляторы первого порядка. Примерами сигма-дельта модуляторов высокого порядка являются одноканальный AD7720 седьмого порядка и двухканальный ADMOD79 пятого порядка.
Сравнение сигма-дельта АЦП с АЦП многотактного интегрирования показывает значительные преимущества первых(линейность характеристики преобразования сигма-дельта АЦП выше, чем у АЦП многотактного интегрирования равной стоимости., емкость конденсатора интегратора у сигма-дельта АЦП значительно меньше (десятки пикофарад), так что этот конденсатор может быть изготовлен прямо на кристалле ИМС.