successive approximation register

Das SAR-Verfahren der sukzessiven Approximation, ist ein Verfahren, das in A/D-Wandlern für die Umsetzung des Analogsignals in ein Digitalsignal benutzt wird. Es basiert auf dem Vergleich der analogen Eingangsspannung mit einer Referenzspannung. Dieser Vergleich wiederholt sich schrittweise, wobei sich die Referenzspannung durch ständige Änderung an die Eingangsspannung annähert. Für jeden Schritt, also jeden neuen Vergleich, ist jeweils ein eigener Taktzyklus erforderlich. Das bedeutet, dass für eine sukzessive Approximation mit einer Auflösung von 12 Bit, 12 Taktzyklen erforderlich sind.

Der Vergleich zwischen der Eingangsspannung und der Referenzspannung erfolgt in einem Komparator.

Prinzip der sukzessiven Approximation

Ist beispielsweise beim ersten Schritt die Eingangsspannung des A/D-Wandlers niedriger als die Vergleichsspannung, dann wird das Most Significant Bit (MSB) auf den Lo-Wert (0) gesetzt, andernfalls auf den Hi-Wert (1), und die Referenzspannung wird halbiert. Der erneute Vergleich für das nächste Bit zeigt, dass die Referenzspannung niedriger ist als die Eingangsspannung und das folgende Bit wird auf "1" gesetzt, die Referenzspannung wird erneut halbiert und wiederum verglichen und so geht es zyklisch weiter bis alle Bits gesetzt sind, bis zum Least Significant Bit (LSB). Die Anzahl der gesetzten Bits ist das Maß für die Auflösung.