VOLTMETRI NUMERICI - 6

Voltmetri ad approssimazioni successive

Fig 7: schema a blocchi di  un voltmetro ad approssimazioni successive

Inizialmente viene generata una tensione Vr accendendo il bit più significativo del D/A; ad esempio nel caso di un convertitore a 4 bit: 1 0 0 0 . Viene effettuato il confronto con la Vx e quindi incrementato/decrementato il valore in uscita dal D/A in base al fatto che Vx sia maggiore o minore della tensione Vr:

se Vx>Vr la codifica digitale di Vr viene memorizzata e viene acceso il bit successivo;

se Vx<Vr viene spento il bit attuale ed acceso il seguente.

La risoluzione dipende dalla risoluzione del D/A, dalla precisione dei comparatori e dal rumore; La precisione dipende dalla stabilità della Vr, dalla precisione dei comparatori e dal rumore; La sensibilità dipende dagli stadi di amplificazione di ingresso.Tempo di conversione: costante TMAX=Dn/fc Velocità di conversione: dipende dalla velocità del D/A e del comparatore.

Voltmetri a bilanciamento continuo

Sono simili ai voltmetri ad approssimazioni successive tranne che per la rete resistiva di generazione della tensione di confronto e della logica: 

Fig 8: schema a blocchi di  un voltmetro a bilanciamento continuo

un registro tiene memoria dei passi in un senso o nell’altro necessari per raggiungere l’equilibrio.La risoluzione dipende dalla precisione dei comparatori e dal rumore. La precisione dipende dalla stabilità della Vr, dalla precisione dei comparatori e dal rumore; La sensibilità dipende dagli stadi di amplificazione di ingresso. Tempo di conversione: variabile; Velocità di conversione: dipende dalla velocità della gestione della rete di resistori e del comparatore.

Voltmetri paralleli (Flash)

Questi voltmetri altro non sono che dei convertitori  A/D di tipo flash. 

Fig 9: schema a blocchi di  un voltmetro flash

La tensione di ingresso Vx e' confrontata con 2ⁿ ( n numero d bit della parola in uscita N) comparatori le cui uscite confluiscono in una rete di codifica che codifica i 2ⁿ ingressi in unica parola di n bit. Tale operazione e' molto veloce. Una elevata risoluzione comporta un elevato numero dei comparatori che cresce con la potenza del 2. Questi si traduce in una grande occupazione di area e d elevato consumo. fattori che aumentano il costo di questi dispositivi