Jakie są zalety i wady kilku rodzajów konwerterów analogowo-cyfrowych?

Kilka wspólnych konwerterów analogowo-cyfrowych oraz ich zalety i wady są następujące:

Sekwencyjne przybliżenie ADC (SAR ADC):

Zalety:

• Wysoka precyzja: ADC SAR zazwyczaj zapewniają wysoką rozdzielczość, co czyni je odpowiednimi do zastosowań wymagających dużych pomiarów.
• Niskie zużycie energii: W porównaniu z ADC typu Flash, ADC SAR mają niższe zużycie energii przy niskich lub średnich prędkościach próbkowania.
• Skuteczność opłacalna: W przypadku wielu aplikacji SAR ADC zapewnia dobry stosunek wydajności do kosztów.

Wady:

• Ograniczenie prędkości: Szybkość konwersji SAR ADC jest ograniczona przez jego sukcesywny algorytm przybliżenia i nie nadaje się do zastosowań o dużej prędkości.
• Problem liniowości: Wymagane są dokładne napięcie odniesienia i rezystancja, w przeciwnym razie może to wpłynąć na liniowość.

Dual Integral ADC:

Zalety:

• Silna zdolność przeciw interferencji: Proces integracji zmniejsza wpływ szumu i poprawia stabilność sygnału.
• Dobra liniowość: Ze względu na proces integracji ADC podwójnej integracji ma doskonałą liniowość.

Wady:

• Zwolniona prędkość: Prędkość konwersji podwójnego zintegrowania ADC jest bardzo powolna i nie nadaje się do zastosowań wymagających szybkiej reakcji.
• Wysoka złożoność: wymaga złożonego projektu obwodu, aby osiągnąć funkcje integracji i resetowania.

ADC Pipeline:

Zalety:

• Duża prędkość: poprzez kaskadowe wielokrotne etapy konwersji w celu poprawy prędkości konwersji, nadaje się do szybkich aplikacji próbkowania.
• Skalowalność: Rozdzielczość można poprawić, dodając kaskadowe etapy.

Wady:

• Wysokie zużycie energii: Ze względu na jednoczesne działanie wielu etapów zużycie energii ADC rurociągu jest stosunkowo wysokie.
• Wysoki koszt: złożony projekt obwodu i więcej komponentów prowadzi do zwiększonych kosztów.

Typ flash ADC:

Zalety:

• Szybka prędkość: ADC typu Flash może osiągnąć bardzo szybką prędkość konwersji, odpowiednią do szybkiego pobierania próbek i przetwarzania.
• Prosta struktura: Struktura jest prosta i łatwa do wdrożenia.

Wady:

• Wysokie zużycie energii: Ze względu na potrzebę porównywania wielu komparatorów jednocześnie ADC typu Flash mają wysokie zużycie energii.
• Wysoki koszt: Wraz ze wzrostem rozdzielczości liczba wymaganych komparatorów rośnie wykładniczo, co powoduje zwiększenie kosztów.

Sigma Delta ADC:

Zalety:

• Wysoki stosunek sygnału do szumu: osiągnięty dzięki technikom nadpróbkowania i cyfrowego filtrowania.
• Niskie zużycie energii: odpowiednie do zastosowań o niskiej mocy, szczególnie przy niskich lub średnich prędkościach próbkowania.
• Wysoka rozdzielczość: ∑ - δ ADC może osiągnąć bardzo wysoką rozdzielczość, odpowiedni do pomiaru precyzyjnego.

Wady:

• Ograniczenie prędkości: Ze względu na wymagania nadpróbkowania i filtrowania cyfrowego prędkość konwersji ∑ - δ ADC jest ograniczona.
• Wysoka złożoność: projektowanie i wdrożenie filtrów cyfrowych są dość złożone.
• Wymagania anty aliasing: Wymagane jest ścisłe filtrowanie przeciw aliasingu, aby uniknąć aliasingu sygnałów o wysokiej częstotliwości.