Общие понятия о регулировании в системах обеспечения функционирования источника плазмы, страница 13

Метод поразрядного уравновешивания. Описанный выше алгоритм АЦ - преобразования можно убыстрить, если оперировать с набором разновеликих квантов х_0i, что и реализуется в методе поразрядного уравновешивания (кодоимпульсный метод). Процесс сравнения х и х_k (рисунок 1.4-5.8.б), как и в предыдущем методе, происходит последовательно во времени.

Здесь подключаются или отключаются от процесса сравнения кванты х_0i, по эффективности равносильные некоторому набору из К элементарных квантов х₀. Это позволяет классифицировать метод поразрядного уравновешивания как параллельно-последовательный. Множество значений квантов  может быть выбрано произвольно, как и сам алгоритм их ввода в процессе сравнения. АЦ - преобразование методом поразрядного уравновешивания и его модификации позволяют получить существенный выигрыш в быстродействии (до 10⁵ – 10⁶ преобразований в секунду). В то же время статическая погрешность может быть малой, что позволяет реализовать разрешающую способность до 16 двоичных разрядов. Время преобразования здесь также зависит от входного сигнала, т.е. является переменным. Описанный метод АЦ - преобразования находит широкое применение в построении ЦИП и в различных областях цифровой обработки быстроизменяющихся сигналов.

Метод одновременного считывания. При этом методе (рисунок 1.4-5.8.в) реализуется взаимнооднозначное соответствие между множеством  квантов сравнения и ожидаемым множеством дискретных значений входной непрерывной величины . Другими словами, происходит одновременное сравнение измеряемой величины х с набором мер х_0i, значения которых подобраны в соответствии с определенным правилом. Выходной код образуется по номеру ближайшего значения х_0i. Таким образом, “одновременность” метода означает параллельность включения всех квантов х_0i в процессе сравнения. Следовательно, этот метод можно классифицировать как полностью параллельный.

Из всех рассмотренных АЦ - преобразований метод одновременного считывания – самый быстродействующий и позволяет достигать частот преобразования много сотен мегагерц. Точность метода и его разрешающая способность, т.е. объем множества мер х_0i, сильно зависят от достигнутого уровня технологии производства. В последнее время получили распространение гибридные методы АЦ - преобразования на основе сочетаний методов считывания и поразрядного уравновешивания.

Такие АЦП реализуют последовательно во времени метода одновременного считывания, что позволяет найти наилучшее сочетание между быстродействием, точностью и объемом самого устройства.

Традиционную схему классификации, приведенную выше, можно обобщить, проанализировав алгоритмические основы АЦ - преобразования. Из анализа можно сделать следующие выводы: быстродействие АЦП определяется исключительно выбранным алгоритмом, а не системой счисления.

В параллельных и параллельно-последовательных алгоритмах поиск кода производится последовательными шагами, на каждом из которых осуществляется одна операция сравнения. По аналогии с описанным методом одновременного считывания, увеличивая количество операций сравнения на каждом шаге, можно резко увеличить быстродействие алгоритма в пределе от одного единственного шага (что и соответствует методу одновременного считывания). Выбирая некоторое промежуточное количество операций сравнения, можно получить параллельно-последовательные алгоритмы, сочетающие простоту и точность последовательных алгоритмов измерения с высоким быстродействием параллельного алгоритма.

1.4-5.13. Реализации методов преобразования код – аналог.