利用比较器/DAC组合解决数据采集问题

摘要：以下讨论验证了一个被现存A/D转换器应用所忽略的选择：有些条件下采用分立的比较器和D/A转换器更容易实现A/D转换。这种替代方案通常采用不同的测试方法，但是具有低成本、高速度、更大灵活性以及更低功耗等优点。
利用比较器/DAC组合解决数据采集问题
Mar 01, 2012

摘要：以下讨论验证了一个被现存A/D转换器应用所忽略的选择：有些条件下采用分立的比较器和D/A转换器更容易实现A/D转换。这种
替代方案通常采用不同的测试方法，但是具有低成本、高速度、更大灵活性以及更低功耗等优点。

尽管当前趋势全部集中一个方向―设计者需要使用A/D转换器时通常选定一个集成的A/D转换器(ADC) 。大多数工程师并没有意识到还有
降低ADC 性价比的其它替代方案。而模拟比较器、D/A转换器(DAC) 和信号处理一起恰好就是构成逐次逼近ADC 的核心电路。

某些特定领域，分立比较器/DAC 的使用非常普遍。自动测试设备、核脉冲反应堆高度监测器以及自动化时域反射计等，通常都采用这种
技术，DAC 用于驱动比较器的一个输入，另一个输入由被监测信号驱动。接下来是通用测试问题以及特定方法的选择，事实上，此时采
用比较器/DAC 组合比采用现成的ADC 更受欢迎。


瞬态电压分析
捕获快速幅度变化事件( 瞬态) 的“ 强力” 技术就是采用处理器支持的高速ADC 和RAM对其进行简单量化( 图1) 。单触发事件可能必须采用这
种方法，因为需要获取瞬态细节。然而，如果瞬态是重复性的，则可采用DAC/ 比较器的方法测量它们的峰值幅度及其它特性( 图2) 。




图1. 采用“ 强力” 法进行瞬态分析，ADC 电路耗电大且价格昂贵
图2. 如果图1 应用可接受对幅度进行重复测量，用DAC/ 比较器组合替代ADC 可省电并降低成本

比较器的一个输入引脚由DAC 设置判定电平，瞬态信号施加到另一个输入。通过调整DAC 输出可确定峰值瞬态幅度，超越门限时，采用
数字锁存捕获比较器的输出响应。仅需要比较器输入支持瞬态带宽，任意长的DAC 输出建立时间并不会影响测量精度。这样，在模拟域
可用低成本DAC 和