Les convertisseurs semi-flash.

Les convertisseurs Flash étant très difficiles à réaliser, on a eu recours à des techniques de simplification pour augmenter leur précision au détriment de leur vitesse. La première des solutions consiste à décomposer un convertisseur Flash en 2 convertisseurs. Cette technique est appelée semi-flash (ou demi-flash).

Cette solution permet d’obtenir de bonnes résolutions à partir de convertisseurs de petite taille, donc facile à réaliser.

Toutefois, l’erreur engendrée par ce type de montage est cette fois liée, à plus d’éléments (le CNA, le diviseur de Vref et le soustracteur), ce qui le rends moins précis qu’un convertisseur Flash de même taille.

L’autre inconvénient de cette structure repose dans le fait qu’une conversion s’effectue en deux périodes de l’horloge (une première pour le premier convertisseur, une seconde pour le deuxième convertisseur). Cette durée est fixe et on utilise un seul échantillonneur-bloqueur pour tout le montage.

Les convertisseurs pipelines.

La seconde technique pour créer des convertisseurs Flash de grande précision consiste à créer des structures Pipelines, c'est-à-dire des structures où on va cascader des convertisseurs de petite taille avec leurs échantillonneurs-bloqueurs pour créer une structure assez comparable à celle du semi-flash, mais avec un fonctionnement plus proche du convertisseur Flash.

Dans une structure pipeline, on cascade des cellules. Chaque cellule échantillonne le signal provenant de la cellule précédente et le converti. On récupère alors les n bits en sortie du convertisseur Flash, puis le résultat est converti en analogique et soustrait au signal échantillonné, puis amplifié et il re-rentre dans une cellule pipeline.

L’avantage de cette structure c’est qu’elle produit, comme un convertisseur Flash, m = n x k bits, où k est le nombre de cellules et n la taille du convertisseur Flash de chaque cellule, à chaque période d’horloge (après un retard de k périodes d’horloge).

L’erreur de ce montage est plus limitée que celle des semi-flashs (puisque Vref est commun), mais elle reste plus importante que pour les convertisseurs Flash.

Récapitulatif sur les convertisseurs

Bien qu'il existe des méthodes d'association des convertisseurs permettant d'obtenir, plus de rapidité, ou une tolérance moins grande sur les composants constituant le convertisseur, de façon générale, on a un lien entre nombre de bits et rapidité de conversion. Plus le nombre de bits est important, plus le temps de conversion est élevé et plus la tolérance sur chaque composant est réduite.

Mais quel que soit le convertisseur utilisé, il est important de se rappeler que l'on parle avant tout de chaîne de conversion. La précision du comparateur doit au moins être égale à celle de l'alimentation du montage, de la qualité du filtre anti-repliement, etc.
 

Résumé des caractéristiques de circuits commercialisés fin Septembre 2012 (source Radiospares®).