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A/D 컨버터란?

What is A/D Converter?

A/D 컨버터의 기본형 2 (파이프라인 타입)

동작

일반적인 1.5bit / stage 구성의 경우, MSB를 결정하는 stage1부터 순서대로 파이프라인 동작을 통해 하기의 처리를 반복합니다. (VREF : 기준전압)

  • 아날로그 입력을 표본화 (S&H)합니다.
  • 동시에 A/D 컨버터 (ADC)를 통해 아날로그 입력을 3개 (1.5bit)의 디지털 값으로 변환합니다. (이 때, stage의 디지털 출력이 확정됩니다.)
    • 아날로그 입력≦-VREF/4→ D="00"
    • -VREF/4<아날로그 입력≦+VREF/4→ D="01"
    • +VREF/4<아날로그 입력→D="10"
  • 3개 (1.5bit)의 디지털 값을 D/A 컨버터 (DAC)를 통해 아날로그 값으로 변환합니다.
    • D="00" → DAC 출력:-VREF/2
    • D="01" → DAC 출력:0
    • D="10" → DAC 출력:+VREF/2
  • 표본화된 전압에서 DAC 출력전압을 뺀 값을 2배로 증폭시켜 다음 stage로 출력합니다.

LSB를 결정하는 stageN의 처리가 완료되면, 각 stage간 지연을 보정하고 각각의 디지털 출력을 가산함으로써 디지털 출력으로의 변환이 완료됩니다.

파이프라인 타입 A/D 컨버터의 기본 구성
특징
  • 높은 분해능을 실현할 수 있습니다.(16bit 정도까지)
  • 고속 변환이 가능합니다.(샘플링 주파수 200MHz 정도까지)
  • 파이프라인 동작을 통해 디지털 신호가 출력될 때까지의 대기 시간이 필요하므로, 제어 등 실시간 출력이 필요한 어플리케이션에는 적합하지 않습니다.
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