- Semplice Convertitore Digitale/Analogico Flash -

                                       

Nella figura e' riportato lo schema di principio di un convertitore veloce (flash). Il nome di "Convertitore a Comparatori Paralleli" deriva dalla presenza Amplificatori usati appunti come comparatori disposti in parallelo fra di loro dal punto di vista degli ingressi non invertenti, ai quali viene applicato lo stesso segnale analogico da convertire.

L'ingresso invertente di ciascun comparatore e' collegato ad un potenziale di riferimento diverso, attraverso il partitore costituito da n+1 resistenze (dove n e' il numero di bit della codifica che si vuole fare).

Si puo' osservare che l'uscita di ciascun comparatore si mantiene a  livello "basso" fino a che il potenziale dell'ingresso non invertente (comune) non supera il relativo potenziale di riferimento; in tal caso si porta a livello "alto".

Per un determinato livello di tensione sono pertanto a "1" logico le uscite dei comparatori con tensione di riferimento minore di Vi e a "0" logico quelle con riferimento maggiore di Vi.

Le tensioni di riferimento Vr1, Vr2, Vr3, Vr4 di ciascun operazionale valgono :

 Vr1 = RI = R ( VCC/5R ) = VCC/5

Quindi se VCC = 5V    >>   Vr1 = 1V

Cioe' le tensioni di riferimento sull'operazionale 1 sara' Vr1 = 1Volt.

Analogamente avremo :

 Vr2 = 2RI = 2R( Vcc/5R ) = (2/5) VCC = 2Volt

 Vr3 = 3RI = 3R( Vcc/5R ) = (3/5) VCC = 3Volt

 Vr4 = 4RI = 4R( Vcc/5R ) = (4/5) VCC = 4Volt

L'analisi della tabella porta a concludere che le uscite u non forniscono un codice binario; si rende allora necessario un Codificatore che, ricavando in ingresso gli stati u1, u2, u3, u4 li trasformi in codice binario.

Il numero di comparatori necessari in un A/D a n bit di codifica di uscita puo' essere ricavato osservando che ogni comparatore definisce un gradino dell'escursione della tensione analogica d'ingresso; pertanto con n bit si possono codificare (2^n) -1 diversi gradini, di conseguenza (2^n)-1 e' il numero minimo di comparatori necessari.

Nel caso dellìesempio non e' stata rispettata tale relazione;in effetti, con 3 bit di uscita si sarebbero potuti codificare (2^3) -1 = 7 livelli.

Il difetto principale di questo convertitore e' che, nonostante la semplicita' di principio, diventa rapidamente di una complessita' circuitale proibitiva.

Ma il vantaggio, che in alcune applicazioni , lo rende insostituibile, e' la sua velocita' di conversione (poche decine di nSec.)