ADC with Sequential Approach (Ardışıl Yaklaşımlı ADC)

Transkript

1 ADC with Sequential Approach (Ardışıl Yaklaşımlı ADC) Bu devrede örnekle-tut Ö/T (S/H) devresinin zaman sayacına dikkat etmek gerekiyor. Diğer tetiklemelere göre bunun tetikleme oranı 1/5 devre üzerinde de görülmekte. D flip-floplarda aynı anda sadece bir flip-flopun çıkışı 1 olmakta, yani 1 adet 1 burada ring counter olarak işlem yapmakta, her tetiklemeyle 1 bir sonraki flip-flop çıkışına geçmekte (FFA-FFE arası). Bizim çıkışta oluşan sayısal değeri görebilmemizin yolu QE flipflopunun çıkışının da 1 olması çünkü (Q3-Q2-Q1) SR flip-floplarının oluşturduğu sayısal çıkış, bizim sonuç veren devremizde ancak QE 1 olduğunda gözükebiliyor, sebebi ise QE 1 olunca AND kapılarını iletim durumuna geçiriyor. İlk gelen tetiklemeyle beraber Ö/T devresi bir taraftan gerekli örneği alıyor ve bu değeri saklıyor, aynı tetikleme süresinde QA flip-flopunun girişindeki 1 (Bu QE flip-flopunun çıkışındaki 1 dir, geri beslemeyle QA flip-flopunun DA girişine bağlıdır!) de QA çıkışında gözükür. QA 1 olunca Q2 ve Q1 SR flip-flopları dışarıda Rd resetlenir, 2. Saat darbesiyle beraber QA çıkışındaki 1 QB çıkışında gözükür, bu süreçte Q3 flip-flopunun S girişine de uygulanmakta olan QA=1 değeri bu flip-flopu kurar, diğerleri (Q2- Q3 resetlenmişti). Buradaki flip-flop çıkışları (100) değerini üretir ve bu buradaki 3 bitlik DAC ye uygulanarak analog çıkış değeri (V0) elde edilir. Bu V0 çıkışı karşılaştırıcının + ucuna uygulanmaktadır ve karşılaştırıcının ucundan da alınan örnekleme gerilimi gelmektedir. Eğer V0 değeri örnekleme sonucu alınan Va geriliminden büyükse, karşılaştırıcı çıkışı 1 olmakta ve bu sayede G3-G2-G1 AND kapıları iletime geçebilmektedir. Tersi olursa karşılaştırıcı çıkışı 0 olacağından G3-G2-G1 kapıları iletime geçemez ve Q3-Q2-Q1 hattındaki flip-floplara reset atılmaz. Evet burada 2 senaryo durumu var: değerine karşılık gelen V0 geriliminin Va den büyük olması ve bu durumda karşılaştırıcının çıkışının 1 olması. Şimdilik bu varsayımla devam edelim. Bu demektir ki, 100 değeri büyük geldi daha küçük bir sayısal değerle göstermemiz lazım bu örneklenen gerilimi. 3. Saat darbesiyle beraber QB çıkışındaki 1 QC çıkışına aktarılır, aynı anda Q2 flip-flopunun da S girişine uygulanmaktaydı onu da 1 yapar (kurar). Bu QB deki 1 aynı zamanda G3 isimli AND kapısına da bağlıydı ve karşılaştıcı çıkışı da 1 olunca Q3 flip-flopunun R girişi 1 olmuş oldu ve resetlendi. Bu durumda karşımıza çıkan sayısal değer 010 olur ve buda DACye uygulanarak V0 çıkışı bulunur, biraz önceki karşılaştırıcı süreci aynen işler, bu da büyük gelirse bu durumda 4. Tetiklemeyle beraber QC deki 1 QD de gözükür ve aynı tetiklemeyle G2 kapısı iletime geçerek Q2 flip-flopunu resetler, QC deki 1 aynı zamanda Q1 flip-flopunu da kurar, şimdiki sayısal değer ise 001. Bu da büyük gelirse zaten 5. Tetiklemeyle QD nin biri QE ye geçerken G1 kapısı yardımıyla Q1 flip-flopuna da reset atar ve QE 1 olduğunda çıkış gözükeceğine göre sayısal değer 000 olarak karşımıza çıkar. Az geriye gidip 010 sonucundaki V0 değerinin Va değerinden küçük olduğunu ve karşılaştırıcı çıkışının 0 olduğunu varsayalım, artık tetiklemeleri saymayacağım, siz olayı anladınız. Bu durumda, Q2 ye reset atılmayacak ve Q1 de kurulacaktır, çıkış 011 olur. bu değer de büyük gelebilir o zaman tekrar reset atar Q1 e ve 010 son çıkışını oluşturur (Bunun sebebi bu Va değerinin arasında bir değer olmasından kaynaklanır.) değerine karşılık gelen V0 geriliminin Va den küçük olması ve bu durumda karşılaştırıcının çıkışının 0 olması. Şimdi bu varsayımı inceleyelim. Bu demektir ki, 100 değeri küçük geldi daha büyük bir sayısal değerle göstermemiz lazım bu örneklenen gerilimi.

2 3. Saat darbesiyle beraber QB çıkışındaki 1 QC çıkışına aktarılır, aynı anda Q2 flip-flopunun da S girişine uygulanmaktaydı onu da 1 yapar (kurar). Bu QB deki 1 aynı zamanda G3 isimli AND kapısına da bağlıydı ve karşılaştıcı çıkışı da 0 olduğundan Q3 flip-flopunun R girişi 0 dır ve reset atamaz. Bu durumda karşımıza çıkan sayısal değer 110 olur ve buda DACye uygulanarak V0 çıkışı bulunur, biraz önceki karşılaştırıcı süreci aynen işler, bu da küçük gelirse bu durumda 4. Tetiklemeyle beraber QC deki 1 QD de gözükür, QC deki 1 aynı zamanda Q1 flip-flopunu da kurar, şimdiki sayısal değer ise 111. Bu değer büyük gelirse zaten 5. Tetiklemeyle QD nin biri QE ye geçerken G1 kapısı yardımıyla Q1 flip-flopuna da reset atar ve QE 1 olduğunda çıkış gözükeceğine göre sayısal değer 110 olarak karşımıza çıkar (Bunun sebebi bu Va değerinin arasında bir değer olmasından kaynaklanır.).

3 . GRE:COTE:L pa t: - c.3 p...!!. _] r L- ij' c v ;c- -'- -15 "" 'T -SJ \ \.J 0 \,}CA. - r.. to/14..._ [... - '" A a..'"' " 1'':\ 'L.f T 'l {:!:/ "'::... (' (l.. --p..{f' Ott :>...,;:;--,J-.., r t.,...1,.+; -\, ljk.. _r.: VL1 -n/...,jt: r / TLt f..rl":r o(r '... k( -,.._, /.J_ ll. W"\l..J n J l J.,) -.,) r-- ( 1;\, L. -11 ' v-v--.,.'], Cl t,,.. "-r (;_ ""cud er \LoJ\ v,c,\,.--- Msl:> 2-.S v /... (')...JD,_ {\,..,_, (. X. Ko...cg\c..,,...,c_,, 1 n. + Uy_."' JJ"'\.."o."' J : t\,.. - i..c.l.u>d.e.l; :r----:1:.-.d-e.o'"\ hs :r.l..s e. c..tl,- LJ; c. i,.j s: \:se 0 o l..-.

4 0, '( T \\L Je_su {_o o, a a.sv..._ c:r 84 'k_,_rl ()" 4 J LV "' \..J CLr. A f) c j) E_ i A c CJ i 'r'. /1"- r A..., ' \.J ' l" L J J tre.lc--..s'-"- "- y 1 \dtr;- t!j. o"'-r '"' 2. Jor,.;;r.. c.l c.\,....,_;..._....._ Sn Ll,r 't\k leo,. ()'.._ d ",J lo!v e l ', s\, J cu,d' t:1c d.l.,. \VL Jle""e cl,_,_ o_,d(e brhk.-1-e_,._ <;ll'- 0 tde_r, ('Qnc=:l l.. FF Q.. FF d \ " ("'e.jjlr. Ei-1\=i C.l.l'-}\ se_ fl:r+l s (./r:'f\'-n.e..(jr d : '"':" llr ft. f". & 1tc.U c.. J "' l b Ac '<! 10 o"'..._..,. L 0 t CL>.coo vv--t;,._. cl e s<lr qll'\!a. le--la_t.. c(j 'r Vc1' ''" AseJ-!1\- or K c_lll 8"" \(/c.. i Uctclc._ {... jc_ 0 ue..cel-k-c O '> \Jc_\ Se_ \..Jk. i \l c, \Jc ) louc... 0 L

5 g) L-) Porc.\\e_\ "Jfe_ A DC- \.Jc.' \.Jl t:4,ts_& Abc_ f sb L5f3::> \Jou \ 5 '": dmb.,,. r6.9.:+;i -k v" ( \J 0'-t.:s;l-\ E- (Ji Clrcu--\- 0 D('\L c..l'r \J E:_ c,d :2.,-- J..,L.=; U.._\:,,_.,_0"' L.L-.saLl c..>\ \(" :r:

6 LSJ) j [),D-r\ Rt2se.A-

7 'f f)/2!jr:- ' 4(1 ') / ( E.i\ \nh ;p.l Yu.lclnrp.mh A DC: : r;. Va + 0/r 3 bit DAC v t yo GAr Y5 \Y MSB 2.58 LSB -{ r c GB H H (1 FF3 FF 2 ro- FF1... G _STR STR STR l t 1 ' t u. MSB teuir. ' c T T T Gi... o 0." - D QB -- 0 "Qc... 0 o.b - D Q.... FFA FFB FFC FFD FFE T 'r T T T.T l 1 t 1 -_j ' clcil.e.4.3. J bit 1 lik bir 1\rdvl YalclaJ.mh ADC )<- YulmrHlaJd r;okiltlc 3 hit. 9h9h ve ardv,al yakln!imh bir ADO 'nin blok :;emasj. vorilinif,;tir. nu devre de Pu.ralel ADC de oldu(u gibi r;iri:)imle bir "urnekle vd tu t" (0/'1') tlevresine ih.. ti;\/t\9 r,usterir. U/T devresini!control eden T tetikleme darbelerinirt frekannl. T teikleme darbelerii1in bete biridir. Doylece her,5 T darbeuine bir T tlarbesi lear ctlir,ler ve her '3 T darbenin-,.' de bir ornek alllllll.:,? ve ildnci bir ornek nlumna lcadar Va r;iri,... r;:intle tutulmu:} olur. Ar;ni.[;tlald ( l"!o'-fl.) ( 1"1'' - E) flip.-floplar f.,.., ' -. '