80
+ ọỹ phỏn bióỷt õổồỹc õỷc trổng bồới sọỳ bit N. Giaớ sổớ mọỹt ADC coù sọỳ bit ồớ õỏửu ra laỡ N
coù thóứ phỏn bióỷt õổồỹc 2
N
mổùc trong daới õióỷn aùp vaỡo cuớa noù. Chúng haỷn N = 12 coù
2
12
= 4096 mổùc.
ọỹ phỏn bióỷt cuớa mọỹt ADC õổồỹc kyù hióỷu laỡ Q vaỡ õổồỹc xaùc õởnh theo bióứu thổùc :
Q = V
LSB
=
12
V
N
AM


+ Dổỷa vaỡo õổồỡng õỷc tuyóỳn truyóửn õaỷt lyù tổồớng vaỡ thổỷc cuớa ADC (hỗnh 6.2) ta thỏỳy :
- ỷc tuyóỳn lyù tổồớng laỡ mọỹt õổồỡng bỏỷc thang õóửu vaỡ coù õọỹ dọỳc trung bỗnh laỡ 1.
- ỷc tuyóỳn thổỷc laỡ mọỹt õổồỡng bỏỷc thang khọng õóửu do aớnh hổồớng cuớa sai sọỳ
khuóỳch õaỷi, cuớa meùo phi tuyóỳn, vaỡ cuớa sai sọỳ õồn õióỷu.
6.2.3. Tọỳc õọỹ chuyóứn õọứi
Cho bióỳt kóỳt quaớ chuyóứn õọứi trong 1s, õổồỹc goỹi laỡ tỏửn sọỳ chuyóứn õọứi f
c
.
Mọỹt ADC coù tọỳc õọỹ chuyóứn õọứi cao thỗ õọỹ chờnh xaùc giaớm vaỡ ngổồỹc laỷi. Nghộa laỡ yóu
cỏửu vóử õọỹ chờnh xaùc vaỡ tọỳc õọỹ chuyóứn õọứi mỏu thuỏựn vồùi nhau. Tuỡy theo yóu cỏửu sổớ
duỷng, phaới tỗm caùch dung hoỡa caùc yóu cỏửu õoù mọỹt caùch hồỹp lyù nhỏỳt.
6.3. Nguyón từc laỡm vióỷc cuớa ADC

họa tên hiãûu vãư màût thåìi gian).
- Giỉỵ cho biãn âäü âiãûn ạp tải cạc thåìi âiãøm láúy máùu khäng âäøi trong quạ trçnh
chuøn âäøi tiãúp theo (tỉïc l trong quạ trçnh lỉåüng tỉí họa v m họa).
Tên hiãûu ra ca mảch láúy máùu âỉåüc âỉa âãún mảch lỉåüng tỉí họa âãø thỉûc hiãûn lm trn
våïi âäü chênh xạc bàòng ± Q⁄ 2.
Váûy quạ trçnh lỉåüng tỉí họa thỉûc cháút l quạ trçnh lm trn säú. Lỉåüng tỉí họ
a âỉåüc
thỉûc hiãûn theo ngun tàõc so sạnh, tên hiãûu cáưn chuøn âäøi âỉåüc so sạnh våïi mäüt loảt
cạc âån vë chøn Q.
Sau mảch lỉåüng tỉí họa l mảch m họa. Trong mảch m họa, kãút qu lỉåüng tỉí họa
âỉåüc sàõp xãúp lải theo mäüt tráût tỉû nháút âënh phủ thüc vo loải m u cáưu trãn âáưu ra
bäü chuøn âäøi .
Phẹp lỉåüng tỉí họa v m họa gi chung l phẹp biãún âäøi AD.
6.4. Cạc phỉång phạp chuøn âäøi tỉång tỉû -säú
Phán loải : cọ nhiãưu cạch phán loải ADC. Cạch phán loải hay dng hån c l phán
loải theo quạ trçnh chuøn âäøi vãư màût thåìi gian. Nọ cho phẹp phạn âoạn mäüt cạch täøng
quạt täúc âäü chuøn âäøi. Cọ 3 phỉång phạp chuøn âäøi sau :
+ Chuøn âäøi song song : Tên hiãûu tỉång tỉû âỉåüc so sạnh cng mäüt lục våïi nhiãưu giạ
trë chøn. Do âọ táút c cạc bit âỉåüc xạc âënh âäưng thåìi v âỉa âãún âáưu ra.
+ Chuøn âäøi näúi tiãúp theo m âãúm : Quạ trçnh so sạnh âỉåüc thỉûc hiãûn tỉìng bỉåïc
theo quy lût m âãúm. Kãút qu chuøn âäøi âỉåüc xạc âënh bàòng cạch âãúm säú lỉåüng giạ
trë chøn cọ thãø chỉïa âỉåüc trong giạ trë tên hiãûu tỉång tỉû
cáưn chuøn âäøi.
+ Chuøn âäøi song song- näúi tiãúp kãút håüp : Qua mäùi bỉåïc so sạnh cọ thãø xạc âënh
âỉåüc täúi thiãøu 2 bit âäưng thåìi.
6.4.1. Chuøn âäøi AD theo phỉång phạp song song


chuỏứn õỷt vaỡo caùc bọỹ so saùnh kóử nhau seợ khaùc nhau mọỹt lổồỹng khọng õọứi tổỡ S
1
õóỳn S
m
.
õỏửu ra cuớa caùc bọỹ so saùnh coù õióỷn aùp vaỡo lồùn hồn õióỷn aùp chuỏứn lỏỳy trón thang õióỷn trồớ
coù mổùc logic 1, caùc õỏửu coỡn laỷi ồớ mổùc logic 0. Tỏỳt caớ caùc õỏửu ra õổồỹc nọỳi vồùi mọỹt õỏửu
vaỡo cuớa caùc cọứng AND. ỏửu kia cuớa cọứng AND nọỳi vồùi maỷch taỷo xung nhởp. Chố khi coù
xung nhởp thỗ caùc xung trón õỏửu ra bọỹ so saùnh mồùi õổồỹc õổa vaỡo maỷch Flip-flop. Nhổ
vỏỷy cổù sau mọỹt khoaớng thồỡi gian bũng mọỹt chu kyỡ xung nhởp laỷi coù mọỹt tờn hióỷu õổồỹc
bióỳn õọứi õổa õóỳn õỏửu ra. Xung nhởp õaớm baớo cho quaù trỗnh so saùnh kóỳt thuùc mồùi õổa tờn
hióỷu vaỡo bọỹ nhồù.
óứ õaớm baớo maỷch hoaỷt õọỹng ọứn õởnh, quaù trỗnh maợ hoùa ồớ
bọỹ maợ hoùa phaới kóỳt thuùc
trổồùc khi coù mọỹt chu kyỡ xung nhởp mồùi.
Maỷch naỡy coù ổu õióứm laỡ tọỳc dọỹ chuyóứn õọứi nhanh (caùc bit taỷo ra õọửng thồỡi), sai sọỳ
bióỳn õọứi thỏỳp, coù thóứ taỷo ra daỷng maợ theo yù muọỳn. Tuy nhión, noù coù kóỳt cỏỳu phổùc taỷp do
-
S
1

+
R
R
R
FF
FF
FF

MAẻ

0 < V
A
< 1
1 < V
A
< 2
2 < V
A
< 3
3 < V
A
< 4
4 < V
A
< 5
5 < V
A
< 6
6 < V
A
< 7
7 = V
A

0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 0 0
1 1 1 0 0 0 0
1 1 1 1 0 0 0
1 1 1 1 1 0 0

Amax
/4
V
ch3
=V
Amax

/8
V
A
V
ch1

=V
Amax
/2
1

0

2
2
2
1
2
0
TệNG 1 TệNG 2
TệNG 3
Hỗnh 6.5. Bọỹ chuyóứn õọứi AD nọỳi tióỳp theo maợ nhở phỏ
n

A
>
2
V
maxA
thç ng ra ca bäü so sạnh
(SS) s cho ra mỉïc logic 1 v lục ny khọa K s âỉåüc näúi tåïi mỉïc âiãûn ạp chøn V
ch1
âãø
mảch trỉì tên hiãûu. Khäúi trỉì s âỉåüc thỉûc hiãûn láúy V
A
=
2
V
maxA
(V
A
- V
ch1
). Kãút qu ca
phẹp trỉì s âỉåüc tiãúp tủc âỉa vo so sạnh åí táưng 2 våïi V
ch2
=
4
V
maxA
. Ngỉåüc lải nãúu V
A
<
V

Kãút qu
a
í
Kêch khåíi
V
A
Hçnh 6.6. Så âäư chuøn âäøi AD näúi tiãúp dng vng häưi tiãúp

85

Khi âỉa xung kêch khåíi vo thç cäøng âỉåüc måí v bäü âãúm hoảt âäüng âãúm xung tỉì
ngưn dao âäüng. Näüi dung ca bäü âãúm s âỉåüc âỉa âãún bäü biãún âäøi AD (ADC âãø biãún âäøi
thnh âiãûn ạp häưi tiãúpV
ht
. V
ht
ln ln âỉåüc so sạnh våïi tên hiãûu vo V
A
. quạ trçnh biãún
âäøi s diãùn ra cho âãún khi tên hiãûu häưi tiãúp cán bàòng våïi tên hiãûu vo v lm âäøi trảng thại
bäü so sạnh. Bäü âãúm l bäü âãúm thûn nghëch. Mäùi khi V


Sai säú
V
ht
2
N
-1 náúc
V
A
V
A
t

T biãún âäøi
x(t)
∆
x < h
∆
t
∆
x
t
t
1
t
2
t
i
Hçnh 6.5. Âäư thë thåìi gian biãøu diãùn quạ trçnh AD


Taỷo õióỷn aùp
rng cổa
Taỷo nhởp
M
V
D
V
G
V
C
V
A
Hỗnh 6.6. Bọỹ chuyóứn õọứi AD theo phổồng phaùp õóỳm õồn giaớ
n

V
C
V
A
V
SS1
V
SS2
V

V
C
t

t

A
> V
c
V
SS
= 1
Khi V
A
< V
c
V
SS
= 0
Bọỹ so saùnh 2 (SS
2
) so saùnh õióỷn aùp rng cổa V
c
vồùi mổùc 0 (õỏỳt). Sau õoù V
SS1
vaỡ V
SS2

õổồỹc õổa õóỳn maỷch AND.
Xung ra V
G
coù õọỹ rọỹng tyớ lóỷ vồùi õọỹ lồùn cuớa õióỷn aùp vaỡo V
A
vồùi giaớ thióỳt xung rng cổa
V
c

o
C
ch
t
o
ch
C

=

=


V
C
=
tR
V
V
R
R
C
ch
'
C
1
1
= = | a | t
Giaớ sổớ taỷi t = t
m

n
: tỏửn sọỳ xung nhởp Z = f
n
.
ch
A
V
V
.R.C (*)
Tổỡ (*) a) Z tố lóỷ vồùi V
A

b) Muọỳn giaớm sai sọỳ cho pheùp bióỳn õọứi thỗ phaới choỹn R, C loaỷi tọỳt, tỏửn sọỳ xung
nhởp f
n
phaới lồùn, vaỡ V
ch
phaới ọứn õởnh 88
6.4.5 Chuyóứn õọứi AD theo phổồng phaùp tờch phỏn hai sổồỡn dọỳc
A
: õióỷn aùp vaỡo (cổỷc tờnh nhổ hỗnh veợ)

Hoaỷt õọỹng cuớa maỷch :
ớ traỷng thaùi õỏửu tión, khoùa K luọn õỷt ồớ vở trờ 1. Maỷch tờch phỏn seợ tờch phỏn V
A
, trong
khi õoù bọỹ õóỳm seợ õóỳm xung tổỡ nguọửn dao õọỹng chuỏứn tỏửn sọỳ f
n
. V
A
õổồỹc tờch phỏn trong
thồỡi gian t
1
cho õóỳn khi bọỹ õóỳm bở traỡn (thồỡi õióứm t
1
). Luùc naỡy maỷch logic seợ õióửu khióứn
R
C
C
ỉ
NG
N
guọửn dao
õọỹng
Bọỹ õóỷm
Kóỳt qu
a
ớ
Flip Flop


t

t

t

t
2
t
1
ọỹ dọỳc do
U
ch
taỷo ra
Hỗnh 6.8. Bọỹ chuyóứn õọứi AD theo phổồng phaùp tờch phỏn 2 sổồỡn dọỳc
Hỗnh 6.9. ọử thở bióứu dióựn nguyón lyù hoaỷt õọỹng cuớa maỷch

89
chuyóứn khoùa K sang vở trờ 2 vaỡ maỷch tờch phỏn seợ tióỳp tuỷc tờch phỏn V
ch
nhổng vồùi chióửu
ngổồỹc laỷi vỗ V
ch
coù cổỷc tờnh ngổồỹc cổỷc tờnh V
A
. Khi tờn hióỷu ra cuớa bọỹ tờch phỏn V
C
giaớm
xuọỳng bũng 0 thỗ maỷch so saùnh seợ õoùng cọứng. Nọỹi dung ghi trong bọỹ õóỳm laỡ kóỳt quaớ bióỳn

t
2
(2)
Trong thồỡi gian t
2
õióỷn aùp trón tuỷ giaớm xuọỳng bũng 0 :
| V
Ct1
| = | V
Ct2
|

C
A
R
V
t
1
=
C
ch
R
V
t
2

t
2
=
ch

:
Z = t
2
.f
n
=
ch
A
V
V
.t
1
.f
n
=
ch
A
V
V
.
n
o
f
Z
.f
n
=
ch
A
V