Конвєєрную архітектуру має велика кількість випускаються в даний час багатоступінчатих АЦП. Зокрема, 2-ступінчастий 10-розрядний AD9040А, виконуючий до 40 млн. перетворень в секунду (МПс), 4-ступінчастий 12-розрядний AD9220 (10 МПс), споживаючий всього 250 мВт, і ін. При виборі конвєєрного АЦП слід мати на увазі, що багато хто з них не допускає роботу з низькою частотою вибірок. Наприклад, виготівник не рекомендує роботу ІМС AD9040А з частотою перетворень менше 10 МПс, 3-ступінчастого 12-розрядного AD9022 з частотою менше 2 МПс і т.д. Це викликано тим, що внутрішні УВХ мають досить високу швидкість розряду конденсаторів зберігання, тому робота з великим тактовим періодом приводить до значної зміни перетворюваного сигналу в ході перетворення.

АЦП послідовного рахунку

Цей перетворювач є типовим прикладом послідовних АЦП з одиничними наближеннями і складається з компаратора, лічильника і ЦАП (мал. 8). На один вхід компаратора поступає вхідний сигнал, а на іншій - сигнал зворотного зв'язку з ЦАП.

Таким чином, особливістю АЦП послідовного рахунку є невелика частота дискретизації, що досягає декількох кілогерц. Гідністю АЦП даного класу є порівняльна простота побудови, визначувана послідовним характером виконання процесу перетворення.

АЦП послідовного наближення

Перетворювач цього типу, званий в літературі також АЦП з порозрядним урівноваженням, є найпоширенішим варіантом послідовних АЦП.

У основі роботи цього класу перетворювачів лежить принцип дихотомії, т.е послідовного порівняння вимірюваної величини з 1/2, 1/4, 1/8 і т.д. від можливого максимального значення її. Це дозволяє для N-розрядного АЦП послідовного наближення виконати весь процес перетворення за N послідовних кроків (ітерацій) замість 2N-1 при використовуванні послідовного рахунку і одержати істотний виграш в швидкодії. Так, вже при N=10 цей виграш досягає 100 разів і дозволяє одержати за допомогою таких АЦП до 105...106 перетворень в секунду. В той же час статична погрішність цього типу перетворювачів, визначувана в основному використовуваним в ньому ЦАП, може бути дуже малою, що дозволяє реалізувати роздільну здатність до 18 двійкових розрядів

Інтегруючі АЦП

Недоліком розглянутих вище за послідовних АЦП є низька перешкодостійкість результатів перетворення. Дійсно, вибірка миттєвого значення вхідної напруги, звичайно включає доданок у вигляді миттєвого значення перешкоди. Згодом при цифровій обробці послідовності вибірок ця складова може бути пригнічена, проте на це потрібен час і обчислювальні ресурси. У АЦП, розглянутих нижче, вхідний сигнал інтегрується або безперервно, або на певному тимчасовому інтервалі, тривалість якого звичайно вибирається кратної періоду перешкоди. Це дозволяє у багатьох випадках подавити перешкоду ще на етапі перетворення. Платнею за це є знижена швидкодія інтегруючих АЦП.

Даний клас АЦП займає проміжне положення по швидкодії, вартості і роздільній здатності між послідовно-паралельними і інтегруючими АЦП і знаходить широке застосування в системах управління, контролю і цифрової обробки сигналів.

АЦП багатотактної інтеграції

Спрощена схема АЦП, працюючого в два основні такти (АЦП двотактної інтеграції), приведена на мал. 10.

відмітною особливістю методу багатотактної інтеграції є те, що ні тактова частота, ні постійна інтеграції RC не впливають на результат. Необхідно тільки зажадати, щоб тактова частота протягом часу t1+t2 залишалася постійною. Це можна забезпечити при використовуванні простого тактового генератора, оскільки істотні тимчасові або температурні дрейфи частоти відбуваються за час незіставно більше, ніж час перетворення.

Сигма-дельта АЦП

АЦП багатотактного інтеграції мають ряд недоліків. По-перше, нелінійність перехідної статичної характеристики операційного підсилювача, на якому виконують інтегратор, помітним чином позначається на інтегральній нелінійності характеристики перетворення АЦП високого дозволу. Для зменшення впливу цього чинника АЦП виготовляють багатотактними. Наприклад, 13-розрядний AD7550 виконує перетворення в чотири такти. Іншим недоліком цих АЦП є та обставина, що інтеграція вхідного сигналу займає в циклі перетворення тільки приблизно третю частину. Дві третини циклу перетворювач не приймає вхідний сигнал. Це погіршує помехоподавляющие властивості інтегруючого АЦП. По-третє, АЦП багатотактного інтеграції повинен бути забезпечений досить великою кількістю зовнішніх резисторів і конденсаторів з високоякісним діелектриком, що значно збільшує місце, займане перетворювачем на платні і, як наслідок, підсилює вплив перешкод.

Ці недоліки багато в чому усунені в конструкції сигма-дельта АЦП (у ранній літературі ці перетворювачі називалися АЦП з урівноваженням або балансом зарядів). Своєю назвою ці перетворювачі зобов'язані наявністю в них двох блоків: суматора (позначення операції - ?) і інтегратора (позначення операції - ? ). Один з принципів, закладених в такого роду перетворювачах, дозволяючий зменшити погрішність, що вноситься шумами, а отже збільшити роздільну здатність - це усереднювання результатів вимірювання на великому інтервалі часу.

Порівняння сигма-дельта АЦП з АЦП многотактного інтеграції показує значні переваги перших. Перш за все, лінійність характеристики перетворення сигма-дельта АЦП вища, ніж у АЦП многотактного інтеграції рівної вартості. Це пояснюється тим, що інтегратор сигма-дельта АЦП працює в значно вужчому динамічному діапазоні, і нелінійність перехідної характеристики підсилювача, на якому побудований інтегратор, позначається значно менше. Місткість конденсатора інтегратора у сигма-дельта АЦП значно менше (десятки пікофарад), так що цей конденсатор може бути виготовлений прямо на кристалі ІМС. Як наслідок, сигма-дельта АЦП практично не має зовнішніх елементів, що істотно скорочує площу, займану їм на платні, і знижує рівень шумів. В результаті, наприклад, 24-розрядний сигма-дельта АЦП AD7714 виготовляється у вигляді однокрісталльной ІМС в 24-вивідному корпусі, споживає 3 мВт потужності і коштує приблизно 14 доларів США, а 18-розрядний АЦП восьмітактного інтеграції HI-7159 споживає 75 мВт і коштує близько 30 доларів. До того ж сигма-дельта АЦП починає давати правильний результат через 3-4