VOLTMETRI NUMERICI - 4

Voltmetri a rampa numerica

Il convertitore a rampa numerica utilizza un contatore e un DAC a n bit per generare in modo sequenziale 2n valori di tensione da confrontare con la tensione incognita.

Fig 4: schema a blocchi di  un voltmetro a rampa numerica

Fattore di conversione: Vx=kDt

Misura di Dt: 

Dt=NT;

Quindi: Vx=kNT=k’N

Lo schema presentato ha un tempo di conversione variabile e proporzionale alla tensione incognita. Il valore maggiore corrisponde a 2n periodi del segnale di clock:  

Il periodo di conversione può essere molto lungo (un convertitore a 10 bit e con una frequenza di clock di 1 MHz richiede fino a 1.024 s per una conversione, ovvero meno di 1000 conversioni/s).

 Lo schema proposto fornisce il più piccolo valore della tensione di riferimento che supera il segnale incognito.

 Se la tensione d’ingresso varia durante il periodo di conversione il DAC fornisce il valore assunto dal segnale nell’istante in cui esso viene superarato dalla tensione di riferimento. 

 Il maggiore vantaggio dello schema suggerito è dato dalla semplicità circuitale. Esso viene utilizzato nella realizzazione di DAC a basso costo.