La struttura di questo ADC, chiamato anche ADC parallelo o Flash Converter, è riportata nella figura 11.
Fig. 11 Struttura dell'ADC istantaneo
La struttura indicata esemplifica il caso (ormai classico) di un ADC con sette comparatori. La tensione VREF viene "suddivisa" mediante un partitore di tensione realizzato con otto resistenze R di uguale valore (il numero e il valore delle resistenze stabiliscono la quantizzazione dell'ingresso che, nel caso in esame, definisce un quanto Q pari a VREF/8). In questo modo, come mostrato in figura, all'ingresso invertente del comparatore A1 risulta sempre applicata la tensione VREF/8, all'ingresso invertente di A2 è applicata la tensione (2/8)VREF all'ingresso di A3 è presente la tensione (3/8)VREF e così via. Il campione Vin viene applicato all'ingresso non invertente di ciascun comparatore. Così facendo, l'uscita del generico comparatore è ALTA se Vin è maggiore della frazione di VREF presente al corrispondente ingresso invertente ed è BASSA in caso contrario.
Pertanto:
Se 0< Vin< VREF/8 l'uscita di tutti i comparatori è BASSA;
Se VREF/8 < Vin< (2/8) VREF l'uscita di A1 è ALTA e quella di tutti gli altri comparatori è BASSA;
Se (2/8) VREF < Vin< (3/8) VREF sia l'uscita di A1 sia quella di A2 è ALTA e quella dei rimanenti comparatori è BASSA;
Con lo stesso procedimento si determina lo stato dell'uscita di ciascun comparatore in corrispondenza dei diversi valori di Vin in relazione alla quantizzazione realizzata.
Le uscite dei comparatori costituiscono gli ingressi dellEncoder a priorità che codifica le relative combinazioni fornendo in uscita il corrispondente codice binario a tre bit. Tale codice costituisce l'equivalente digitale del campione Vin Si tenga presente che il corretto funzionamento di questo ADC richiede che il valore di ogni campione rispetti la condizione:
Vin< VREF
(12)
Il funzionamento dell'ADC in esame è riassunto nella tabella
Valore del Campione Vin |
Livello uscita dei comparatori |
Uscita Encoder |
||||||||
A7 |
A6 |
A5 |
A4 |
A3 |
A2 |
A1 |
P2 |
P1 |
P0 |