DAC/比较器架构与集成ADC优势比较

　　实际应用中的手持式TDR模拟前端(图9)能够说明上述观点。为了便于说明，这里没有包括数字电路。尽管简单并且没有特殊元件，该电路仍具有很好性能。能够可靠地测量端接阻抗并且对于500英尺长的电缆具有5%测量精度。可测量长达2000英尺的开路或短路故障。重要的是，系统(包括显示和数字电路)可在9V碱性电池下工作长达20小时。

　　图9 该时域反射计的模拟部分采用DAC/比较器代替ADC

　　图9中比较器(IC3)采用单电源供电、地电位检测以及仅10ns传输延迟。DAC(IC4)为双通道器件，一方面用于脉冲高度测量，另一方面驱动LCD对比度控制(如图3)。注意DAC为反向驱动;电流输出端连接在一起由经过缓冲的电压基准驱动，基准输入作为电压输出(每路带有一个外部放大器缓冲)。

　　利用简单的脉冲单稳态电路(没有列出)驱动Q1基极，利用正向、持续时间为10ns的脉冲依次驱动电缆。电缆的所有反射通过C3耦合到比较器。

　　IC5为1.2V输出带隙基准，由放大器IC2d缓冲，为IC4双路DAC提供基准电压。该基准电压被IC2c两倍增益放大器放大后，为比较器同相输入提供2.5V直流电平。DAC A在比较器反相输入端施加一个0至3.8V电压。高于2.5V的电平用来判断正向脉冲高度，低于2.5V的电平用来判断负向脉冲幅度。

　　每个输入到传输线的脉冲还经过了数字电路可变延迟线，该延迟线是由计数器控制的20ns延迟单元串接而成。来自数字部分经过延迟的脉冲驱动两个触发器(IC1a和IC1b)的D输入端，触发器由比较器互补TTL输出轮流触发。这样，时间测量取决于返回脉冲和通过延迟线脉冲的竞争：如果D输入比时钟变化到来得早，触发器输出为高;否则，输出为低。

　　测量时，将DAC输出设置为最低值并重复调整延迟，直到触发器输出保持为零，读取计数器。同样，测量返回脉冲高度时，重复调整DAC输出直到触发器输出保持为零，然后读取DAC。注意，两个触发器需要捕获正脉冲和负脉冲的前沿。前沿是指正脉冲的上升沿和负脉冲的下降沿;如果两个脉冲施加到一个触发器，脉冲宽度可能产生人们所不期望的延迟。