Boru Hattı Tipi (Pipeline) ADC Tekniği

Yüksek frekanslı sinyalleri AD dönüştürmek için diğer yöntemler yavaş kalmaktadır. Çünkü Nyguist oranını tutturmak için analog sinyal frekansının en az iki katı çevrim frekansı gereklidir. Bu sorunu aşabilmek için paralel karşılaştırıcılı ADC’ler ile Ardışık yaklaşımlı ADC’lerin tekniği birleştirilmiştir. En yüksek hızda dönüştürme işlemi yapabilen ADC’ lerdir. Bu yöntem kullanılarak çevrim süresi nano saniyelere kadar kısaltılmış, 700 Msps hızında ADC’ler yapılmıştır.

Pipeline analog sayısal çevirici sayısal görüntü işleme teknolojileri, medikal uygulamalar ve haberleşme teknolojileri gibi farklı uygulama alanlarında kullanılmaktadır. Pipeline analog sayısal çevirici yapısında, art arda bağlı katlar, analogdan sayısala çevirme işlemini gerçekleştirmektedir. Çıkış verisi bir bekleme süresi sonunda elde edilmeye başlandığı için “pipeline” adını almıştır. Pipeline yani “boru hattı” olarak isimlendirilmesinin sebebi budur.image008            Yukarıdaki şekil incelendiğinde boru hattı tipi ADC’nin birbirinin tekrarı olan aşamalardan meydana geldiği görülmektedir. Aşama sayısı ADC’nin dijital çıkış bit sayısı kadardır. Birinci aşamada giriş sinyali maksimum değerin yarısı bir referans ile karşılaştırılmakta ve sonuç en yüksek değerlikli bit (MSB) olarak alınmaktadır. Bu bir bitlik değer tekrar DAC ile analoğa dönüştürülüp giriş sinyalinden çıkarılmaktadır. Kalan değer örnekle/Tut (Sample/Hold, S/H) devresi ile bir sonraki aşamaya taşınmaktadır. Bir sonraki aşamanın referans değeri, bir önceki aşamanın referansının yarısıdır. Bu şekilde bit sayısı kadar aşama sıralanır. En son aşama en düşük değerli bitin (LSB) elde edildiği aşamadır.

Bir çevrimlik A/D dönüşüm işlemi bütün aşamalar tamamlandığında bitmektedir. Fakat her bir dijital çıkışın seri değerleri daha dikkatli incelenirse; “n” bitlik bir ADC de ilk “n” adet saat darbesinden (Clk) sonra her darbe ile bir çevrim sonucunun alınabileceği görülür.

image009

Bir Cevap Yazın