всё о микросхемах / Микросхемы для АЦП и мультимедиа
.pdf
|
|
|
ANALOG |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AD1671 |
||||||
|
|
|
DEVICES |
|
|
|
|
|
12-РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДИСKРЕТИЗАЦИИ 1.25 MSPS |
||||||||||
ОСОБЕННОСТИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ω |
Время преобразования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 800 нс |
|
|
|
|
SHA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
OUT BPO/UPO ENCODE |
ACOM |
VLOGIC DCOM |
|
||||||||||||||
ω |
Частота дискретизации |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . äî 1.25 ÌÃö |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ω Встроенные устройство выборки-хранения и источник опорн ого |
|
AD1671 |
25 |
26 |
17 |
27 |
18 |
19 |
|
||||||||||||
|
напряжения |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
ω |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Низкая рассеиваемая мощность: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570 мВт |
|
5 ê |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ω Гарантируется отсутствие пропущенных кодов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
AIN1 |
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ω |
Отношение Сигнал/(Шум+Искажения) для fIN = 100 êÃö |
. . . . . . . . 70 äÁ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
ÓÂÕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ω Выбор диапазона входных напряжений |
|
|
|
AIN2 |
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
5 ê |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ω Смещенный или с дополнением до двух выходной двоичный код |
|
|
ВЫБОР |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ω 28-выводные корпуса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DIP или PLCC |
|
|
|
|
ДИАПАЗОНА |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ω Индикация выхода входного сигнала за пределы диапазона |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ÊÓÑ= 4 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ÀÖÏ |
ÖÀÏ |
ÀÖÏ |
ÖÀÏ |
|
|
|
|
||||
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
"ГРУБЫЙ" |
8- |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РАЗРЯДНАЯ |
|
||||
AD1671 – это монолитный 12-разрядный АЦП с частотой |
VCC |
|
|
|
|
|
|
|
ÀÖÏ |
|
|||||||||||
28 |
|
|
|
|
|
|
МАТРИЦА |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
дискретизации 1.25 MSPS с расположенными |
на кристалле |
VEE |
1 |
|
3 |
|
|
3 |
|
4 |
|
|
|
|
|||||||
высококачественным устройством выборки-хранения (УВХ) и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
источником |
опорного |
напряжения |
(ÈÎÍ). |
Äëÿ |
AD1671 |
|
|
|
КОРРЕКТИРУЮЩАЯ ЛОГИКА |
|
"ТОЧНЫЙ" |
|
|||||||||
гарантируется отсутствие пропущенных кодов во всем рабо чем |
|
|
|
|
ÀÖÏ |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
диапазоне температур. Использование смешанной технолог ии, |
REF IN |
24 |
|
|
|
|
|
8 |
|
|
4 |
|
|
||||||||
объединяющей быстрые биполярные и KМОП-схемы, вместе с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
новой архитектурой дало в результате такую комбинацию скорости |
REF OUT |
21 |
+ 2.5 Â |
|
|
|
РЕГИСТРЫ |
|
|
|
|||||||||||
и потребляемой мощности, по которой AD1671 намного |
ОПОРНОЕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
НАПРЯЖЕНИЕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
превосходит выпускавшиеся ранее гибридные ИС. K тому же |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
большая надежность монолитной схемы приведет к большей |
|
A1406B01 |
20 |
15 |
16 |
14 |
|
13 |
12 |
3 |
2 |
|
|||||||||
надежности системы и меньшей стоимости по сравнению с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
гибридными схемами. |
|
|
|
|
|
|
REF COM |
OTR |
DAV |
MSB |
BIT1 |
BIT2 |
BIT11 |
BIT12 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Быстродействующее входное УВХ одинаково подходит как дл я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
систем с мультиплексированием, в которых при переключении |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
каналов на входе могут поочередно подаваться крайние зна чения |
Отличные характеристики AD1671 достигнуты благодаря |
||||||||||||||||||||
входного диапазона, так и для дискретизации сигнала, имею щего |
использованию быстрых малошумящих биполярных схем в |
||||||||||||||||||||
частоту вплоть до частоты Найквиста и даже больше. AD1671 имеет |
аналоговой части и маломощных KМОП схем в логической част и. |
||||||||||||||||||||
отдельные выход и вход опорного напряжения, что позволяет |
Фирменный процесс ABCMOS-1 позволяет получить на одном |
||||||||||||||||||||
источнику опорного напряжения на кристалле служить в кач естве |
кристалле как быстрые биполярные элементы, так и |
||||||||||||||||||||
системного источника опорного напряжения. Можно выбрать также |
KМОП–компоненты с типовым размером 2 микрона. Используютс я |
||||||||||||||||||||
внешний источник опорного напряжения для лучшего соотве тствия |
тонкопленочные резисторы, откалиброванные при помощи ла зера, |
||||||||||||||||||||
конкретным требованиям к статической точности и темпера турному |
что обеспечивает хорошую точность и температурную |
||||||||||||||||||||
дрейфу. |
|
|
|
|
|
|
стабильность. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
AD1671 |
использует |
последовательно–параллельный |
метод |
Имеются |
äâå |
разновидности |
AD1671 |
ïî |
точности |
è |
òðè |
||||||||||
разновидности по рабочему диапазону температур. AD1671 с |
|||||||||||||||||||||
преобразования, с цифровой коррекцией возможных |
|||||||||||||||||||||
дополнительной маркировкой J или K предназначены для рабо ты в |
|||||||||||||||||||||
погрешностей, возникающих в первом каскаде преобразоват еля. |
|||||||||||||||||||||
Расположенный на кристалле, контроллер генерирует |
диапазоне температур 0°С...+70°С, с маркировкой AD1671A – от |
||||||||||||||||||||
–40°С до +85°С, с маркировкой AD1671S - от –55°С до +125°С. |
|
||||||||||||||||||||
управляющие импульсы для каждого из четырех внутренних ц иклов |
|
||||||||||||||||||||
преобразования. Для управления всем АЦП используется |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
единственный импульс ENCODE. Выходные данные представлены в |
РЕЗЮМЕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
двоичном дополнительном (с дополнением до 2-х или в смещенн ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
двоичном |
формате. Сигнал выхода |
входного напряжения за |
∙ AD1671 – это законченный однокристальный 12–разрядный |
||||||||||||||||||
пределы диапазона (OTR) указывает на переполнение разрядно й |
|||||||||||||||||||||
дискретизации с частотой 1.25 MSPS АЦП в 28–выводном |
|||||||||||||||||||||
сетки. Его можно использовать вместе со старшим разрядом чтобы |
|||||||||||||||||||||
корпусе. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
отличать положительные переполнения от отрицательных. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
110 |
Публикуется с разрешения |
|
фирмы Analog Devices |
12-РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ 1,25 MSPS |
AD1671 |
∙Потребляемая AD1671 мощность составляет 570 мВт, что значительно меньше, чем у других серийных гибридных АЦП.
∙Выходной разряд “Выход за пределы диапазона” указывает н а то, что входной сигнал выходит за пределы входного диапазона AD1671.
∙Диапазоны входных сигналов выбираются коммутацией выво дов
èмогут быть 0 В...+5 В – униполярный, или ±5 В – биполярный, с
входным сопротивлением 10 кОм, а также коммутацией выводов , можно установить диапазоны 0 В...+2.5 В – униполярный или
± 2,5 В – биполярный с входным сопротивлением 10 МОм.
∙Выходные данные представлены в униполярном двоичном, биполярном смещенном двоичном или биполярном двоично–дополнительном формате.
ОПИСАНИЕ ВЫВОДОВ
Обозначение |
Номер |
|
Òèï |
|
|
|
|
|
|
|
Название и функция |
|
|
|
||
вывода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ACOM |
27 |
|
Ð |
|
|
“Аналоговая” земля (земля аналоговой части ИС) |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
AIN |
22, 23 |
|
AI |
|
|
Аналоговые входы AIN1 и AIN2. Для AD1671 коммутацией выводов могут бы ть установлены четыре входных диапазона: |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Диапазон |
Kоммутация |
|
|
|
Сигнальный вход |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
0...+2,5 Â, ±2,5 Â |
AIN1 и AIN2 соединены |
AIN1 èëè AIN2 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
0...+5 Â, ±5 Â |
AIN1 или AIN2 соединен с ACOM |
AIN1 èëè AIN2 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
BIT 1 |
13 |
|
DO |
|
|
Старший значащий разряд (СЗР). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BIT 2…11 |
12…3 |
|
DO |
|
|
Выходные разряды со 2 по 11. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
BIT 12 |
2 |
|
DO |
|
|
Младший значащий разряд (МЗР). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
BPO/UPO |
26 |
|
AI |
|
|
С его помощью задается биполярный или униполярный диапаз он. Подробнее см. схемы соединений рис.2. |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
Выход, указывающий на наличие данных (результата преобра зования). Фронт DAV указывает на конец преобразования и може т быть |
|
|
|
|||||||
DAV |
16 |
|
DO |
|
|
использован для записи результата преобразования во вне шний регистр. Спад DAV можно использовать для записи во внеш ний |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
регистр предыдущего результата. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
DCOM |
19 |
|
P |
|
|
“Цифровая” земля - земля цифровой части ИС |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ENCODE |
17 |
|
DI |
|
|
Старт преобразования. Выборка входного аналогового сигн ала производится по фронту ENCODE. |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
MSB |
14 |
|
DO |
|
|
Инвертированный старший разряд. Для двоично–дополнител ьного формата данных (двоичны код с дополнением до двкх). |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
OTR |
15 |
|
DO |
|
|
Сигнал выхода за пределы диапазона, принимает значение 1 к огда напряжение на аналоговом входе выходит за пределы ди апазона. |
|
|
|
|||||||
|
|
|
См. Табл.III – Формат выходных данных. |
|
|
|
|
|
|
1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
REF COM |
20 |
|
AI |
|
|
Вывод земли внутреннего ИОН. REF COM должен быть подсоединен та к, как указано в пунктах “Правила заземления и развязки” и |
|
|
||||||||
|
|
|
“Внешнее опорное напряжение”. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
REF IN |
24 |
|
AI |
|
|
Вход внешнего опорного напряжения 2,5 В. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
REF OUT |
21 |
|
AO |
|
|
Выход внутреннего источника опорного напряжения 2,5 В. |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
SHA OUT |
25 |
|
AO |
|
|
Не подсоединять, если выбираются биполярные входные диап азоны. Для униполярных входных диапазонов следует подсое динить SHA |
|
|||||||||
|
|
|
OUT ê BPO/UPO. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VCC |
28 |
|
P |
|
Аналоговое питание +5 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VEE |
1 |
|
P |
|
|
Аналоговое питание –5 В. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VLOGIC |
18 |
|
P |
|
Цифровое питание, +5 В. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Òèï: AI, AO – Аналоговый вход, выход. DI, DO – Логический вход, выход. P – Пи тание |
|
|
|
|
||||||||||||
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
вид сверху |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Минус аналогового питания |
VEE |
|
|
28 |
|
VCC |
Плюс аналогового питания |
|
|
||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Выходной разряд 12 (МЗР) |
BIT 12 |
|
|
|
|
ACOM |
Аналоговая земля |
|
|
|||
|
|
|
|
2 |
|
27 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Выходной разряд 11 |
BIT 11 |
|
|
|
|
BPO/UPO |
Биполярный/Униполярный режим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
26 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Выходной разряд 10 |
BIT 10 |
|
|
|
|
SHA OUT |
Выход УВХ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
25 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Выходной разряд 9 |
BIT 9 |
|
|
|
|
REF IN |
Вход внешнего опорного напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
24 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Выходной разряд 5 |
BIT 5 |
|
AD1671 |
|
|
REF COM |
Общий опорного напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
20 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Выходной разряд 8 |
BIT 8 |
6 |
|
23 |
|
AIN1 |
Аналоговый вход 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выходной разряд 7 |
BIT 7 |
7 |
|
22 |
|
AIN2 |
Аналоговый вход 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выходной разряд 6 |
BIT 6 |
8 |
|
21 |
|
REF OUT |
Выход опорного напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выходной разряд 4 |
BIT 4 |
|
|
|
|
DCOM |
Цифровая земля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
10 |
|
19 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Выходной разряд 3 |
BIT 3 |
|
|
|
|
VLOGIC |
Цифровое питание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
18 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Выходной разряд 2 |
BIT 2 |
|
|
|
|
ENCODE |
Запуск (Старт преобразования) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
17 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Выходной разряд 1 (СЗР) |
BIT 1 |
|
|
|
|
DAV |
Готов (Конец преобразования) |
|
|
|||
|
|
|
|
13 |
|
16 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Выходной разряд (СЗР-инверсный) |
MSB |
14 |
|
15 |
|
OTR |
Выход разряда перегрузки/переполнения |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1406C01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Публикуется с разрешения |
111 |
фирмы Analog Devices |
|
12-РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ 1,25 MSPS |
|
|
|
AD1671 |
|||||
ЭЛЕKТРИЧЕСKИЕ ПАРАМЕТРЫ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОKУ |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
( VCC = +5 Â ± 5%, VLOGIC = +5 Â ± 10%, VEE =– 5 В ± 5%, во всем рабочем диапазоне температур,если не указа но иначе) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
|
AD1671J/A/S |
|
|
|
AD1671K |
|
|
Единицы |
|
Ìèí. |
Òèï. |
Ìàêñ. |
|
Ìèí. |
Òèï. |
Ìàêñ. |
|
измерения |
РАЗРЕШЕНИЕ |
12 |
|
|
|
12 |
|
|
|
разряды |
ВРЕМЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ |
|
|
800 |
|
|
|
800 |
|
íñ |
ТОЧНОСТЬ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Интегральная нелинейность (INL) |
|
±1.5 |
±2.5 |
|
|
±0.7 |
±1.5 |
|
ÌÇÐ |
Дифференциальная нелинейность (DNL) |
11 |
|
|
|
12 |
|
|
|
разряды |
Отсутствие пропущенных кодов |
11 |
|
|
|
12 |
|
|
|
|
Униполярное смещение (+25°С)1 |
|
|
±9 |
|
|
|
±9 |
|
ÌÇÐ |
Биполярный ноль (+25°С)1 |
|
|
±10 |
|
|
|
±10 |
|
ÌÇÐ |
Приведенная погрешность коэффициета передачи (+25°С) |
|
0.1 |
0.35 |
|
|
0.1 |
0.35 |
|
%FSR |
(%FSR – в процентах от полной шкалы)1,2 |
|
|
|
|
|||||
ТЕМПЕРАТУРНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Униполярное смещение |
|
|
±15 |
|
|
|
±15 |
|
ppm/°C |
Биполярный ноль |
|
|
±15 |
|
|
|
±15 |
|
ppm/°C |
Погрешность коэффициента передачи 3 |
|
|
±30 |
|
|
|
±30 |
|
ppm/°C |
Погрешность коэффициента передачи 4 |
|
|
±20 |
|
|
|
±20 |
|
ppm/°C |
ПРОЯВЛЕНИЕ ПУЛЬСАЦИЙ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VCC (+5 Â ± 0.25 Â) |
|
|
±2 |
|
|
|
±2 |
|
ÌÇÐ |
VLOGIC (+5 Â ± 0.25 Â) |
|
|
±2 |
|
|
|
±2 |
|
ÌÇÐ |
VEE (–5 Â ± 0.25 Â) |
|
|
±2 |
|
|
|
±2 |
|
ÌÇÐ |
АНАЛОГОВЫЙ ВХОД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Входные диапазоны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Биполярный |
–2.5 |
|
+2.5 |
|
–2.5 |
|
+2.5 |
|
 |
|
–5.0 |
|
+5.0 |
|
–5.0 |
|
+5.0 |
|
 |
Униполярный |
0 |
|
+2.5 |
|
0 |
|
+2.5 |
|
 |
|
0 |
|
+5.0 |
|
0 |
|
+5.0 |
|
 |
Входное сопротивление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Для диапазонов 0 В...+2,5 В или ±2,5 В) |
|
10 |
|
|
|
10 |
|
|
ÌÎì |
(Для диапазонов 0 В...+5 В или ±5 В) |
8 |
10 |
12 |
|
8 |
10 |
12 |
|
êÎì |
Входная емкость |
|
10 |
|
|
|
10 |
|
|
ïÔ |
Апертурная задержка |
|
15 |
|
|
|
15 |
|
|
íñ |
Апертурная неопределенность |
|
20 |
|
|
|
20 |
|
|
ïñ |
ВНУТРЕННИЙ ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выходное напряжение |
2.475 |
2.5 |
2.525 |
|
2.475 |
2.5 |
2.525 |
|
 |
Выходной ток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В униполярном режиме |
|
|
+2.5 |
|
|
|
+2.5 |
|
ìÀ |
В биполярном режиме |
|
|
+1.0 |
|
|
|
+1.0 |
|
ìÀ |
ЛОГИЧЕСКИЕ ВХОДЫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Высокий уровень входного напряжения, VIH |
2.0 |
|
|
|
2.0 |
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Низкий уровень входного напряжения, VIL |
|
|
0.8 |
|
|
|
0.8 |
|
 |
Входной ток при высоком уровне, IIH (VIN = VLOGIC) |
–10 |
|
+10 |
|
–10 |
|
+10 |
|
ìêÀ |
Входной ток при низком уровне, IIL (VIN = 0 Â) |
–10 |
|
+10 |
|
–10 |
|
+10 |
|
ìêÀ |
Входная емкость , CCC |
|
5 |
|
|
|
5 |
|
|
ïÔ |
ЛОГИЧЕСКИЕ ВЫХОДЫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Высокий уровень выхода, VOH (IOH = 0,5 ìÀ) |
2.4 |
|
|
|
2.4 |
|
|
|
 |
Низкий уровень выхода, VOL (IOL = 1,6 ìÀ) |
|
|
0.4 |
|
|
|
0.4 |
|
 |
ПИТАНИЕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжения питания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VCC |
+4.75 |
|
+5.25 |
|
+4.75 |
|
+5.25 |
|
 |
VLOGIC |
+4.5 |
|
+5.5 |
|
+4.5 |
|
+5.5 |
|
 |
VEE |
–4.75 |
|
–5.25 |
|
–4.75 |
|
–5.25 |
|
 |
Потребляемые токи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ICC |
|
55 |
68 |
|
|
55 |
68 |
|
ìÀ |
ILOGIC |
|
3 |
5 |
|
|
3 |
5 |
|
ìÀ |
IEE |
|
–55 |
–68 |
|
|
–55 |
–68 |
|
ìÀ |
ПОТРЕБЛЯЕМАЯ МОЩНОСТЬ |
|
570 |
750 |
|
|
570 |
750 |
|
ìÂò |
ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ДИАПАЗОНЫ (НОРМИРУЕМЫЕ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J/K |
0 |
|
+70 |
|
0 |
|
+70 |
|
°Ñ |
À |
–40 |
|
+85 |
|
–40 |
|
+85 |
|
°Ñ |
S |
–55 |
|
+125 |
|
–55 |
|
+125 |
|
°C |
Примечания
1.Можно уменьшить до нуля при помощи регулировки внешним п еременным резистором.
2.Включает погрешность внутреннего источника опорного на пряжения
3.Îò +25Ñ äî TMIN è îò +25Ñ äî TÌÀX.
4.Без учета дрейфа внутреннего опорного напряжения.
5.Изменение погрешности коэффициента передачи в зависимо сти от напряжения питания.
6.Испытано в статических условиях. Типовая зависимость ILOGIC от емкости и частоты преобразований приведена на рис.15.
112 |
Публикуется с разрешения |
|
фирмы Analog Devices |
12-РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ 1,25 MSPS |
|
|
|
AD1671 |
|||||||
ЭЛЕKТРИЧЕСKИЕ ПАРАМЕТРЫ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОKУ |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( VCC = +5 Â ± 5%, VLOGIC = +5 Â ± 10%, VEE =– 5 В ± 5%, во всем рабочем диапазоне температур, если не указа но иначе) |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AD1671J/A/S |
|
|
|
AD1671K |
|
|
Единицы |
Параметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Ìèí. |
Òèï. |
Ìàêñ. |
|
Ìèí. |
Òèï. |
Ìàêñ. |
|
измерения |
||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОТНОШЕНИЕ |
|
Входной сигнал –0,5 дБ |
68 |
70 |
|
|
70 |
71 |
|
|
äÁ |
СИГНАЛ/(ШУМ+ИСКАЖЕНИЯ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Входной сигнал –20 дБ |
|
50 |
|
|
|
51 |
|
|
äÁ |
|
(S/(N+D)) |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЭФФЕКТИВНОЕ КОЛИЧЕСТВО РАЗРЯДОВ (ENOB) |
11.2 |
|
|
|
11.3 |
|
|
|
разряды |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
СУММАРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ГАРМОНИК (THD) |
|
–80 |
–75 |
|
|
–83 |
–78 |
|
äÁ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ПИКОВАЯ ПАРАЗИТНАЯ ИЛИ ПИКОВАЯ НЕЛИНЕЙНАЯ |
|
–80 |
–77 |
|
|
–81 |
–78 |
|
äÁ |
||
КОМПОНЕНТА |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ШИРИНА ПОЛОСЫ ЧАСТОТ ДЛЯ МАЛОГО СИГНАЛА |
|
12 |
|
|
|
12 |
|
|
ÌÃö |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ШИРИНА ПОЛОСЫ ЧАСТОТ ПОЛНОЙ МОЩНОСТИ |
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
ÌÃö |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИНТЕРМОДУЛЯЦИОННЫЕ |
|
Члены 2-го порядка |
|
–80 |
–78 |
|
|
–80 |
–78 |
|
äÁ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИСКАЖЕНИЯ (IMD)2 |
|
Члены 3-го порядка |
|
–85 |
–78 |
|
|
–85 |
–78 |
|
äÁ |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания
1. Амплитуда входного сигнала fIN составляет –0,5 дБ (размах 9,44 В) от полной шкалы в биполярном р ежиме, если не оговорено особо. Все измерения отнесены ко входному сигналу 0 дБ (±5 В), если не оговорено ос обо.
ВРЕМЕННЫЕ ПАРАМЕТРЫ
( VCC = +5 Â ± 5%, VLOGIC = +5 Â ± 10%, VEE =– 5 В ± 5%, во всем рабочем диапазоне температур, если не указано иначе)
Параметр |
Обозначение |
Ìèí. |
Òèï. |
Ìàêñ. |
Единицы |
|
|
измерения |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Время преобразования |
tC |
|
|
800 |
íñ |
|
|
Частота дискретизации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длительность высокого уровня импульса ENCODE (рис.1а) |
tENC |
20 |
|
50 |
íñ |
|
|
Длительность низкого уровня импульса ENCODE (рис.1b) |
tENCL |
20 |
|
|
íñ |
|
|
|
|
|
|||||
Длительность импульса DAV |
tDAV |
150 |
|
300 |
íñ |
|
1 |
Время относительно спада ENCODE до конца преобразования |
tF |
0 |
|
|
íñ |
|
|
Задержка начала нового преобразования |
tR |
20 |
|
|
íñ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задержка установления новых данных и сигнала OTR относител ьно спада DAV |
tDD1 |
20 |
75 |
|
íñ |
|
|
Время от установления новых данных и OTR до переднего фронта DAV |
tSS2 |
20 |
75 |
|
íñ |
|
|
Примечания
1.tDD измеряется от момента, когда выход DAV пересечет уровень 0,8 В, до момента,когда уровни на выходах данных пересекут 0,4 В или 2,4 В, с емкостно й нагрузкой 25 пФ на каждой выходной линии.
2.tSS измеряется от момента, когда уровни на выходах данных пересекут 0,4 В или 2,4 В, до момента достижения фронтом DAV уровня 2,4 В, с емкостной нагрузкой 25 пФ на каждой выходной линии.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
ИС чувствительна к электростатическим разрядам. Цифровы е управляющие входы защищены диодами, однако, неподсоедин енные ИС могут быть повреждены при воздействии на них сильных элек тростатических полей. Неиспользуемые ИС должны хранитьс я в проводящем вспененном материале или в шунтах. Перед тем как ИС вставл яется в панельку, защитные шунты должны быть разряжены на эту панельку.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1б. Импульс ENCODE низкого уровня |
|
|
|
|||||||||||||
|
Рис.1а. Импульс ENCODE высокого уровня |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tENC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Запуск |
ENCODE |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Запуск |
ENCODE |
|
|
|
|
|
|
|
tENCL |
|
tR |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
tC |
|
|
|
|
|
|
|
tR |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tF |
|
|
|
|
|
|
|
|
Готов |
DAV |
|
|
|
|
|
|
|
tDAV |
|
|
|
|
|
|
|
Готов |
DAV |
|
|
|
|
|
|
tDAV |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tDD |
|
tSS |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Выходы |
BIT 1…12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выходы |
BIT 1…12 |
|
|
|
tDD |
|
tSS |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Данные 0 (предыдущие) |
|
|
|
Данные 1 |
|
|
|
Данные 0 (предыдущие) |
|
|
|
|
|
Данные 1 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
MSB, OTR |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1406Z01 |
|
|
|
MSB, OTR |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1406Z02 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Публикуется с разрешения |
113 |
фирмы Analog Devices |
|
12-РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ 1,25 MSPS |
AD1671 |
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ*
Параметр |
|
Относительно |
Ìèí. |
Ìàêñ. |
Единицы |
|
|
|
|
|
|
VCC |
|
ACOM |
–0.5 |
+6.5 |
 |
VEE |
|
ACOM |
–6.5 |
+0.5 |
 |
VLOGIC |
|
DCOM |
–6.5 |
+0.5 |
 |
ACOM |
|
DCOM |
–1.0 |
+1.0 |
 |
|
|
|
|
|
|
VCC |
|
VLOGIC |
–6.5 |
+6.5 |
 |
ENCODE |
|
DCOM |
–0.5 |
VLOGIC+0.5 |
 |
REF IN |
|
ACOM |
–0.5 |
VCC + 0.5 |
 |
|
|
|
|
|
|
AIN |
|
ACOM |
–11.0 |
+11.0 |
 |
|
|
|
|
|
|
BPO/UPO |
|
ACOM |
–0.5 |
VCC + 0.5 |
 |
|
|
|
|
|
|
Температура кристалла |
|
+150 |
°Ñ |
||
|
|
|
|
|
|
Температура хранения |
|
–65 |
+150 |
°Ñ |
|
|
|
|
|
||
Температура при пайке (10 сек) |
|
+300 |
°Ñ |
||
|
|
|
|
|
|
*Значения, превышающие приведенные здесь цифры, могут выз вать необратимые повреждения ИС. Эти цифры – только экстремаль ные оценки, и ни в коем случае не подразумевают работу ИС при этих или л юбых других значениях, превышающих номинальные. Воздействие этих зна чений в течение длительного времени может ухудшить надежность И С.
ТИПОНОМИНАЛЫ
Маркировка |
Линейность |
Диапазон |
Kорпус |
|
температур |
||||
|
|
|
||
AD1674JQ |
±2.5 ÌÇÐ |
0°C...+70°C |
Q-28 |
|
|
|
|
|
|
AD1674KQ |
±1.5 ÌÇÐ |
0°C...+70°C |
Q-28 |
|
|
|
|
|
|
AD1674JP |
±2.5 ÌÇÐ |
0°C...+70°C |
P-28 |
|
|
|
|
|
|
AD1674KP |
±1.5 ÌÇÐ |
0°C...+70°C |
P-28 |
|
|
|
|
|
|
AD1674AQ |
±2.5 ÌÇÐ |
–40°C...+85°C |
Q-28 |
|
|
|
|
|
|
AD1674SQ |
±2.5 ÌÇÐ |
–55°C...+125°C |
Q-28 |
|
|
|
|
|
P – Kорпус PLCC, Q – Kорпус Cerdip (стеклокерамический DIP)
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ
AD1671 использует последовательно-параллельный способ преобразования. Аналого-цифровое преобразование происх одит за четыре отдельных шага. Общий принцип состоит в следующем: значение выборки входного сигнала преобразуется паралл ельным (flash) АЦП с низким разрешением, что дает старшие разряды результата, эти разряды преобразуются ЦАП в аналоговое напряжение, которое вычитается из исходного. Полученное промежуточное остаточное напряжение подается на следую щую ступень. После нескольких преобразований в разных поддиапазонах получается итоговый 12–разрядный результат. (См. схему AD1671).
AD1671 может работать с униполярными (0 В...+5 В или 0 В...+2,5 В) или биполярными (±5 В, ±2,5 В) входными диапазонами, которые выбираются коммутацией выводов AIN (Выводы 22 и 23), SHA OUT (Вывод 25) и BPO/UPO (Вывод 26), как показано на Ðèñ. 2.
Чтобы запустить цикл преобразования AD1671 достаточно подать высокий уровень на вход ENCODE (Вывод 17). Фронт импульса ENCODE запускает преобразование. Спад ENCODE должен приходить или ранее чем через 50 нс после фронта ENCODE или уже после спада сигнала DAV. Такое временное ограничение предотвращает наводки от логического сигнала ENCODE на заключительных стадиях преобразования. Внутренний конт роллер управляет работой flash-АЦП и ЦАП-.
Рис.2. Схемы коммутации входных цепей для задания различных диапазонов входного сигнала
|
AD1671 |
|
AD1671 |
||
AIN1 |
5ê |
|
AIN1 |
5ê |
|
0...+2.5Â |
|
|
±2.5Â |
|
|
AIN2 |
5ê |
ÓÂÕ |
AIN2 |
5ê |
ÓÂÕ |
|
|
||||
|
SHA OUT |
|
|
SHA OUT |
|
|
BPO/UPO |
|
|
BPO/UPO |
|
|
REF IN |
|
|
REF IN |
|
|
REF OUT |
|
|
REF OUT |
|
|
|
|
|
|
A1406P01 |
|
AD1671 |
|
AD1671 |
||
AIN1 |
5ê |
|
AIN1 |
5ê |
|
0...+5Â |
|
|
±5Â |
|
|
AIN2 |
5ê |
ÓÂÕ |
AIN2 |
5ê |
ÓÂÕ |
|
|
||||
|
SHA OUT |
|
|
SHA OUT |
|
|
BPO/UPO |
|
|
BPO/UPO |
|
|
REF IN |
|
|
REF IN |
|
|
REF OUT |
|
|
REF OUT |
|
|
|
|
|
|
A1406P02 |
Сразу же после прихода импульса ENCODE входное УВХ делает выборку входного аналогового напряжения, значение котор ой преобразуется далее первым 3-разрядным параллельным (flash) – АЦП. 3-х разрядный результат передается в регистр корректирующей логики и в сегментированный ЦАП с токовым выходом. Выход ЦАП через резистор (в блоке выбора диапазон а) подсоединен к SHA OUT. В результате вычитания выходного напряжения ЦАП из SHA OUT получается остаточное напряжение, величина которого меньше 1/8 полной шкалы. Входной диапазон второго flash-АЦП выбран так, что он перекрывается на 1 разряд с предыдущим ЦАП. Это перекрытие служит для компенсации погрешностей во время flash–преобразования. Первое остаточн ое напряжение подается на второй 3-разрядный flash-АЦП и на неинвертирующий вход быстрого дифференциального усилит еля с усилением 8. Результат второго преобразования передается в регистр корректирующей логики и во второй сегментирован ный ЦАП с токовым выходом. Выход второго ЦАП подается на инвертирующий вход дифференциального усилителя. Выход дифференциального усилителя подается на последний, двухступенчатый, 8–разрядный flash-АЦП. Этот 8-разрядный flashАЦП в свою очередь состоит из “грубого” и “точного” flash-АЦП. Результат “грубого” 4-разрядного flash-АЦП, который, как и на предыдущем шаге, перекрывается на 1 разряд со вторым ЦАП, передается в регистр корректирующей логики, а также выбир ает один из 16-ти резисторов для задания опорных напряжений для “точного” 4-разрядного flash-АЦП. Выход “точного” 4-разрядного flash-АЦП подается прямо на выходной регистр.
Внутренний контроллер автоматически переводит УВХ в реж им выборки сигнала когда DAV переходит в 0. В момент завершения преобразования (когда DAV устанавливается в 1), выход УВХ уже установился, т.е. УВХ принял аналоговый входной сигнал с
114 |
Публикуется с разрешения |
|
фирмы Analog Devices |
12-РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ 1,25 MSPS |
AD1671 |
требуемым уровнем точности и будет оставаться в режиме слежения до следующего сигнала ENCODE.
AD1671 установит флаг “Вне диапазона” (OTR – Вывод 15) когда входное напряжение выйдет за пределы входного диапазона . Сигнал OTR принимает значение 1 (активен) при выходе за преде лы диапазона как в ту, так и в другую сторону. Выходные разряды 1...12 равны 1 когда аналоговое входное напряжение больше, чем верхняя граница установленного входного диапазона, и равны 0, когда входное напряжение меньше, чем нижняя граница диапазона.
ДИНАМИЧЕСKИЕ ХАРАKТЕРИСТИKИ AD1671
В спецификациях указаны динамические и статические характеристики AD1671. Динамические характеристики дискретизирующего АЦП отражают характеристики как квантователя (собственно преобразователя), так и УВХ. Нелинейности квантователя, такие как INL и DNL, могут ухудшить динамические характеристики. Вместе с тем УВХ также являе тся важным элементом, который должен делать точные выборки быстроменяющихся аналоговых входных сигналов. Высококачественное малошумящее УВХ (его схема запатенто вана), расположенный на кристалле AD1671, обеспечивает отличные показатели искажений и шумов. Нелинейности сводятся к минимуму вследствие использования малошумящих схем с быстрым изменением выходного сигнала и подстройки переключателя (в схеме выборки) для обеспечения постоянн ых смещений (и уменьшения, тем самым, зависящих от амплитуды сигнала нелинейностей).
Íà ðèñ. 3 приведен типовой график 2K–точечного БПФ (Быстрое Преобразование Фурье) входного сигнала 100 кГц, дискретизированного с частотой 1 МГц. Амплитуда основной составляющей равна –0,5 дБ, чтобы избежать обрезания из–за погрешностей смещения или усиления. Заметим, что THD равен примерно –81 дБ, S/(N+D) равно 71 дБ , а динамический диапазон, свободный от паразитных компонент (SFDR – Spurious Free Dynamic Range) составляет 84 дБ.
Рис.3. Типовой график БПФ для AD1671 (fIN = 100 êÃö, fSAMPLE = 1 ÌÃö)
Амплитуда сигнала, дБ
0
–25
–50
–75
–100
0 |
Частота |
A1406O01 |
|
|
Íà Ðèñ. 4 приведен график зависимости S/(N+D) и эффективного количества разрядов (ENOB, правая шкала) для входного сигнала частотой 100 кГц от частоты его дискретизации, которая менялась от 666 кГц до 1,25 МГц.
Íà Ðèñ. 5 приведена зависимость THD от частоты дискретизации, которая менялась от 666 кГц до 1,25 МГц, для входного сигнала частотой 100 кГц и размахом, равным полной шкале.
По величине SFDR AD1671 идеально подходит для использования в коммуникационных системах, таких как высокоскоростные м одемы
Рис.4. Зависимость S/(N+D) и ENOB от частоты дискретизации при fIN = 100 êÃö
|
S/(N+D), äÁ |
|
|
|
|
|
|
ENOB |
|||||||
72.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11.75 |
72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
71.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
71 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11.50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
70.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
69.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11.25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
69 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
68.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
68 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11.00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
666 |
714 |
769 |
833 |
909 |
1000 |
1111 |
1250 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
fSAMPLE, êÃö |
|
|
A1406G01 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Рис.5. Зависимость THD от частоты дискретизации при
|
fIN = 100 êÃö |
|
–68 |
THD, äÁ |
|
|
||
–70 |
|
|
–72 |
|
|
–74 |
|
|
–76 |
|
|
–78 |
|
|
–80 |
1 |
|
–82 |
||
|
||
–84 |
|
–86 666 714 769 833 909 1000 1111 1250
fSAMPLE, êÃö A1406G02
Рис.6. Зависимость SFDR от частоты дискретизации, при fIN = 100 êÃö
SFDR, äÁ
–68
–70
–72
–74
–76
–78
–80
–82
–84
–86
–88
–90 666 714 769 833 909 1000 1111 1250
fSAMPLE, êÃö A1406G03
и цифровое радио. Значение SFDR обычно лучше 84 дБ при частоте дискретизации до 1,11 МГц и расширяется при ослаблении входного сигнала примерно на 3 дБ. Заметим также, что SFDR обычно лучше 80 дБ для амплитуд входных сигналов свыше –7 дБ (см, Ðèñ. 7).
Публикуется с разрешения |
115 |
фирмы Analog Devices |
|
12-РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ 1,25 MSPS |
|
|
|
|
|
AD1671 |
||||||||||||||||
Рис.7. Зависимость SFDR от уровня входного сигнала при |
|
Рис.8. Земли и развязки по питаниюAD1671 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
fIN = 250 êÃö |
|
|
|
|
|
|
|
|
+5 Â |
|
–5 Â |
+5 Â |
|
|
|
||||
|
85 |
SFDR, äÁ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.1 |
+ |
10 |
0.1 |
10 |
+ |
10 |
0.1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ìêÔ |
|
ìêÔ |
ìêÔ |
+ìêÔ |
|
|
ìêÔ |
ìêÔ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28 |
|
1 |
18 |
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VCC |
|
VEE |
VLOGIC |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
23 |
AIN1 |
|
|
BIT 1 |
13 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VIN(±5 Â) 22 |
|
AD1671 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AIN2 |
|
|
|
|
2 |
|
||||
|
55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BIT 12 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|||||
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
REF COM |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27 |
ACOM |
|
|
ENCODE |
17 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AGP* |
|
|
|
|
|
|||||
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
16 |
|
||
|
–50 –45 –40 –35 –30 –25 –20 –15 –10 –5 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
DGP* |
|
DCOM |
|
|
DAV |
|
|
||||||||||
|
|
|
Уровень сигнала на входе, дБ |
A1406G04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
SHA OUT |
|
OTR |
15 |
|
||||
ПРИМЕНЕНИЕ AD1671 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26 |
|
|
|
|
|
14 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BPO/UPO |
|
MSB |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ПРАВИЛА РАЗВОДКИ ЗЕМЕЛЬ И РАЗВЯЗKИ |
|
|
|
|
|
24 |
REF IN |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
При проектировании любой быстрой системы с высоким |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
разрешением главной целью должны быть правильная разводка |
|
21 |
REF OUT |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
земель и развязки. В AD1671 аналоговая и цифровая земли |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
1 ìêÔ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
разделены, для лучшего разведения аналоговых и цифровых |
|
|
|
|
|
|
|
|
A1406P03 |
|||||||||||||
обратных токов, текущих по землям. Ток, текущий из REF COM |
|
* Рекомендуется подключать к земляному слою |
|
|
||||||||||||||||||
(Вывод 20), в схеме AD1671 сведен до минимума, путем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
направления основной части от VCC (+5 В – вывод 28) к VEE (–5 Â - |
УНИПОЛЯРНАЯ KАЛИБРОВKА (ДЛЯ ДИАПАЗОНА 0 В...+5 В) |
|||||||||||||||||||||
вывод 1). Уменьшение токов, протекающих по аналоговым земля м, |
AD1671 калибруется при изготовлении для сведения к минимуму |
|||||||||||||||||||||
приводит |
к снижению возможных |
падений |
напряжения |
íà |
погрешностей смещения, усиления и линейности. В некоторых |
|||||||||||||||||
проводниках земли. Это может особенно сильно проявиться в |
||||||||||||||||||||||
применениях необходимо внешней подстройкой свести к нул ю |
||||||||||||||||||||||
системах, в которых нет земляных слоев или широких землян ых |
погрешности смещения и усиления AD1671. Это выполняется |
|||||||||||||||||||||
шин. Схема ИС такова, что потенциал REF COM не зависит от |
подстройкой |
напряжения на |
AIN2 (Вывод |
22). Схема Ðèñ. 9 |
||||||||||||||||||
амплитуды |
сигнала, тем самым |
уменьшаются зависящие |
îò |
|||||||||||||||||||
рекомендуется для минимизации погрешностей смещения и |
||||||||||||||||||||||
амплитуды входного сигнала падения напряжения на аналог овых |
||||||||||||||||||||||
усиления AD1671, когда ИС конфигурирована на входной диапазон |
||||||||||||||||||||||
землях и, |
следовательно, погрешность. Зависящий от |
êîäà |
0 В...+5 В. Если используется резистор подстройки смещения R1, то |
|||||||||||||||||||
обратный |
òîê |
направляется |
íà |
ACOM |
(Вывод |
27). |
Ïðè |
|||||||||||||||
его следует подстраивать как описано ниже, хотя в конкрет ном |
||||||||||||||||||||||
проектировании любых быстрых цифровых схем также важно |
||||||||||||||||||||||
применении может быть установлено и другое смещение. Эта |
||||||||||||||||||||||
правильное подключение к земле цифровой части схемы, чтоб ы |
||||||||||||||||||||||
схема дает диапазон подстройки смещения примерно ± 5 мВ. |
||||||||||||||||||||||
избежать возможных в KМОП–схемах “пульсаций земли”. На Ðèñ. 8 |
Номинально AD1671 должен иметь смещение 1/2 МЗР, с тем чтобы |
|||||||||||||||||||||
приведена схема правильной разводки платы-сигналов, земе ль и |
||||||||||||||||||||||
точное аналоговое входное напряжение для данного кода бы ло |
||||||||||||||||||||||
развязок. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
равно центру этого кода (т.е. уровню посередине между уровнями, |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
 Òàáë. I приведен список правил подключения земель и развязок, |
соответствующими переключениям этого кода в два соседни х - на 1 |
|||||||||||||||||||||
больше и на 1 меньше). Таким образом, первое переключение кода |
||||||||||||||||||||||
которые следует соблюдать при разводке печатной платы. |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
(îò 0000 0000 0000 ê |
0000 0000 0001) должно происходить при |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Òàáë.1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
входном напряжении +1/2 МЗР (0,61 мВ для диапазона 0 В...5 В). |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Развязка питания |
|
|
|
Kомментарии |
|
|
|
|
|
Рис.9. Подстройки для диапазона 0 В...+5 В |
||||||||||||
|
|
|
Рекомендуются |
|
бескорпусные |
конденсаторы |
|
äëÿ |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Емкости конденсаторов |
поверхностного |
|
монтажа, |
ñ |
малой |
паразитной |
|
|
|
|
|
|
|
|
AD1671 |
|||||||
индуктивностью, емкостью 0,1 мкФ (керамические) и 1 мкФ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
(танталовые) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VIN |
|
|
25 |
|
AIN1 |
5ê |
|
|
|
Размещение |
|
|
Непосредственно |
около выводов питания |
(+ è |
–) |
ÈÑ, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
0...+5Â |
|
+5Â |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
конденсаторов |
|
конденсатороы подключить к общему земляному слою |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ÓÂÕ |
|||||||||||
Емкость конденсатора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 ê |
|
AIN2 |
5ê |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Регулировка |
R1 |
|
|
|
|
||||||||
на выходе опорного |
|
1 мкФ (танталовый) на ACOM |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
смещения 10 к |
|
|
R2 |
|
|
|
|
|||||||||
напряжения (REF OUT) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ЗЕМЛИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
SHA OUT |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
–5Â |
|
|
|
|||||
|
|
|
Земляной слой или широкая шина, подсоединенная к земле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Аналоговая земля |
|
|
|
|
Регулировка |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
“аналоговового” источника питания |
|
|
|
|
|
|
|
|
наклона |
|
BPO/UPO |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Земля источника |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(усиления) |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Соединения должны быть выполнены так, как показано на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
опорного напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Ðèñ. 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
REF IN |
|
|||||
(REF COM) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Цифровая земля |
|
Земляной слой или широкая шина, подсоединенная к земле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
“цифрового” источника питания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
REF OUT |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Аналоговая и цифровая |
Объединены вместе в одной точке, на AD1671 |
|
|
|
|
|
|
|
1 ìêÔ |
|
|
|
A1406P04 |
|||||||||
земли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
116 |
Публикуется с разрешения |
|
фирмы Analog Devices |
12-РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ 1,25 MSPS |
AD1671 |
Подстройку усиления производят, подавая входной сигнал, напряжение которого на 1.5 МЗР меньше номинальной полной шкалы (4,998 В для диапазона 5 В). Затем подстраивают R2 до получения на выходе АЦП последнего переключения кода (от 1111 1111 1110 к 1111 1111 1111). Эта схема дает диапазон подстройки примерно ±0,5 % от полной шкалы.
БИПОЛЯРНАЯ KАЛИБРОВKА (ДИАПАЗОН ± 5 Â)
Схема для биполярного входного диапазона ±5 В приведена н а Ðèñ. 10. Биполярная калибровка аналогична униполярной. Сначала подается входное напряжение на 1/2 МЗР выше отрицательного конца шкалы (–4,9988 В) и R1 подстраивается до получения первого переключения кода АЦП (от 0...00 к 0...01). Затем на вход подается напряжение на 1.5 МЗР ниже положительного конца шкалы (+4,9963 В) и R2 подстраивается до получения последнего переключения кода (от 1...10 к 1...11).
Рис.10. Биполярная калибровка (диапазоне ± 5Â)
|
|
|
|
|
AD1671 |
|
VIN |
|
25 |
|
AIN1 |
5ê |
|
|
|
|
|
|
|
|
±5Â |
+5Â |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 ê |
|
AIN2 |
5ê |
ÓÂÕ |
Регулировка |
R1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
смещения 10 к |
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
SHA OUT |
|
|
–5Â |
|
|
|
|
|
|
Регулировка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
наклона |
|
|
BPO/UPO |
|
|
|
(усиления) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
REF IN |
|
|
|
|
|
|
REF OUT |
|
|
|
|
1 ìêÔ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1406P05 |
УНИПОЛЯРНАЯ KАЛИБРОВKА (ДИАПАЗОН 0 В...+2,5 В) |
||||||
Íà Ðèñ. 11 приведена схема калибровки для диапазона 0 В...+2,5 В. |
||||||
Эта схема – пример того, как погрешность смещения может бы ть |
||||||
устранена до входа AD1671. Порядок подстройки погрешностей |
||||||
смещения и усиления такой же, как и для униполярного диапа зона |
||||||
0Â...+5 Â. |
|
|
|
|
|
|
Рис.11.Униполярная калибровка ( диапазон 0 В...+2.5 В) |
||||||
|
|
+15Â |
|
|
|
|
|
|
390 |
Регулировка |
|
|
|
|
|
смещения |
|
|
||
|
|
|
|
|
||
VIN |
|
|
|
|
|
|
0...+2.5Â |
|
R1 |
|
|
AD1671 |
|
Регулировка |
R2 |
1 ê |
|
|
||
|
AIN1 |
5ê |
|
|||
|
|
|
||||
наклона |
2 ê |
|
|
|
||
AD845 |
|
|
|
|||
(усиления) |
10 ê |
|
|
|
||
|
1 ê |
|
AIN2 |
5ê |
ÓÂÕ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 ê |
|
|
SHA OUT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BPO/UPO |
|
|
|
|
|
|
REF IN |
|
|
|
|
|
|
REF OUT |
|
|
|
1 ìêÔ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1406P06 |
БИПОЛЯРНАЯ KАЛИБРОВKА (ДИАПАЗОН ± 2,5 В ) |
|
|||||
Схема соединений для калибровки биполярного диапазона ± 2.5 В приведена на Ðèñ. 12.
Рис. 12. Биполярная калибровка (диапазон ± 2.5 В)
+15Â
|
|
390 |
Регулировка |
|
|
|
|
смещения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VIN |
|
|
|
|
|
±2.5Â |
|
|
R1 |
AD1671 |
|
Регулировка |
R2 |
|
1 ê |
||
|
5ê |
|
|||
наклона |
2 ê |
|
AIN1 |
|
|
AD845 |
|
|
|||
(усиления) |
10 ê |
|
|
||
|
|
AIN2 |
5ê |
ÓÂÕ |
|
|
|
|
1 ê |
|
|
|
|
10 ê |
|
SHA OUT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BPO/UPO |
|
|
|
|
|
REF IN |
|
|
|
|
|
REF OUT |
|
|
|
|
1 ìêÔ |
|
|
|
|
|
|
|
A1406P07 |
ВЫХОДНЫЕ ТРИГГЕРЫ
Íà Ðèñ. 13 показано подключение AD1671 к 8-разрядным регистрам D-типа 74HC574, которые принимают данные по фронту и имеют трехстабильные выходы. Регистр может питать нагру зки с большой емкостью (например, шины, порты), не искажая при это м данные. Максимальные времена установления и удержания дл я регистров типа 574 должны быть меньше чем 20 нс (минимальное значение tDD è tSS). Чтобы удовлетворить требованиям, предъявляемым регистром типа 574, рекомендуются логически е серии S, AS, ALS. F или BCT. Новые данные из AD1671 записываются в регистр по фронту выходного импульса DAV. Если инвертировать сигнал DAV инвертором типа 7404, то можно записывать в регистр предыдущий результат преобразования.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
Рис.13. Схема подключения к регистрам |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Шина данных |
|
|
|
|||
|
AD1671 |
|
|
74HC574 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
BIT 1 |
|
|
1D |
1Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
BIT 2 |
|
|
2D |
2Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
BIT 3 |
|
|
3D |
3Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
BIT 4 |
|
|
4D |
4Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
BIT 5 |
|
|
5D |
5Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
BIT 6 |
|
|
6D |
6Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
BIT 7 |
|
|
7D |
7Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
BIT 8 |
|
|
8D |
8Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
DAV |
|
|
CLOCK |
OC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
74HC574 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BIT 9 |
|
|
1D |
1Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
BIT 10 |
|
|
2D |
2Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
BIT 11 |
|
|
3D |
3Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
BIT 12 |
|
|
4D |
4Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
5D |
5Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
6D |
6Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7D |
7Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8D |
8Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CLOCK |
OC |
|
|
|
3-е состояние |
|
|
|
|
|
|
|
A1406P08 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Публикуется с разрешения |
117 |
фирмы Analog Devices |
|
12-РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ 1,25 MSPS |
AD1671 |
ВЫХОД ЗА ПРЕДЕЛЫ ДИАПАЗОНА
Выход OTR переходит в активное состояние, когда аналоговое входное напряжение выходит за пределы входного диапазон а АЦП (0 В...+2,5 В, 0 В... +5 В, ±2,5 В, ±5 В). Выход OTR имеет значение 0, когда аналоговое входное напряжение лежит в пределах входно го диапазона. OTR устанавливается в 1, и будет оставаться равным 1, когда входное напряжение выходит за входной диапазон более ч ем 1/2 МЗР, относительно центра первого или последнего кода (уровень переключения OTR тестируется и имеет точность ±6 МЗ Р). OTR будет оставаться равным 1 до тех пор, пока входное напряжение не вернется в границы диапазона и не завершитс я еще одно преобразование. Объединяя по логическому “И” OTR со старшим разрядом (СЗР) и с его дополнением, можно зафиксировать, когда входное напряжение превышает верхний конец шкалы или когда оно ниже нижнего конца шкалы . В Òàáë. 2 приведена таблица истинности для схемы Ðèñ. 14. В системах с программируемой подстройкой коэффициента усиления до AD16 71 можно сразу же обнаружить выход за пределы диапазона, уменьшив тем самым число итераций выбора коэффициента усиления.
Табл.2. Таблица истинности выхода сигнала за входной диапазон
OTR |
MSB |
Аналоговый вход |
|
|
|
0 |
0 |
Внутри диапазона |
|
|
|
0 |
1 |
Внутри диапазона |
|
|
|
1 |
0 |
Меньше диапазона |
|
|
|
1 |
1 |
Больше диапазона |
|
|
|
Рис.14. Логическая схема формирования сигналов ”Больше”, ”Меньше”
BIT 1 |
& |
Больше |
|
||
OTR |
|
"1" |
|
|
|
|
& |
Меньше |
MSB |
|
"1" |
|
|
|
|
|
A1406P09 |
ЗАВИСИМОСТЬ ILOGIC ОТ ЧАСТОТЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ
Íà Ðèñ. 15 приведена типовая зависимость тока, потребляемого цифровой частью ИС, от частоты дискретизации для разных емкостных нагрузок на цифровых выходах.
Рис.15. Зависимость потребляемого цифровой частью
тока от частоты дискретизации |
|||
6.5 |
JLOGIC,ìÀ |
|
|
6.0 |
|
|
|
5.5 |
|
|
|
5.0 |
|
|
|
4.5 |
|
|
|
4.0 |
|
|
|
3.5 |
|
CL = 50 ïÔ |
|
|
|
||
3.0 |
|
|
|
2.5 |
|
CL = 30 ïÔ |
|
|
|
|
|
2.0 |
|
|
|
1.5 |
|
|
|
1.0 |
|
|
CL = 0 ïÔ |
|
|
|
|
0.5 |
|
|
|
1ê |
10ê |
100ê |
1Ì |
|
|
fSAMPLE, Ãö |
A1406G05 |
|
|
|
|
ФОРМАТ ВЫХОДНЫХ ДАННЫХ
AD1671 имеет выходы и старшего разряда (СЗР), и его двоичного дополнения, что дает следующие форматы двоичных данных: прямой - для униполярных входных дапазонов; смещенный или с дополнением до двух - для биполярных диапазонов. Прямое двоичное кодирование используется в системах, работающи х только с положительными сигналами. Если прямое двоичное кодирование используется для биполярных сигналов, то вхо дное напряжение 0 В даст выходной двоичный код 2048. Необходимо будет програмно вычесть 2048 чтобы определить истинное вход ное напряжение. Процессорные регистры обычно выполняют математические операции со знаковыми целыми и предполаг ают, что данные имеют именно этот формат. Двоичный с дополнением до двух формат сводит к минимуму непроизводительные вычисления, что особенно важно при быстрых обменах данным и, таких как операция DМА (прямой доступ к памяти). Работа центрального процессора не замедляется преобразованием данных, следовательно, общая производительность системы повышается.
Таблица 3. Форматы выходных данных
Входной |
Kîä |
Аналоговый |
Цифровой выход |
OTR |
|
диапазон |
âõîä 1 |
||||
|
|
£ –0,0003 Â |
0000 0000 0000 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 Â...+2,5 Â |
Прямой двоичный |
0 Â |
0000 0000 0000 |
0 |
|
|
|
|
|||
+2,5 Â |
1111 1111 1111 |
0 |
|||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
³+2.5003 Â |
1111 1111 1111 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£–0,0006 Â |
0000 0000 0000 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 Â ...+5 Â |
Прямой двоичный |
0 Â |
0000 0000 0000 |
0 |
|
|
|
|
|||
+5 Â |
1111 1111 1111 |
0 |
|||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
³+5.0006 Â |
1111 1111 1111 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£ –2,5006 Â |
0000 0000 0000 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
–2,5 Â...+2.5 Â |
Смещенный двоичный |
–2,5 Â |
0000 0000 0000 |
0 |
|
|
|
|
|||
|
|
+2,5 Â |
1111 1111 1111 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
³+2,4994 Â |
1111 1111 1111 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£–5.0012 Â |
0000 0000 0000 |
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
–5 Â...+5 Â |
Смещенный двоичный |
–5 Â |
0000 0000 0000 |
0 |
|
|
|
|
|||
|
|
+5 Â |
1111 1111 1111 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
³+4.9988 Â |
1111 1111 1111 |
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
£–2.5006 Â |
1000 0000 0000 |
1 |
|
|
С дополнением до 2-х |
|
|
|
|
–2.5 Â...+2.5 Â |
–2.5 Â |
1000 0000 0000 |
0 |
||
(используя MSB) |
|
|
|
||
|
+2,5 Â |
0111 1111 1111 |
0 |
||
|
|||||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
³+2.4994 Â |
0111 1111 1111 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£–5.0012 Â |
1000 0000 0000 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
–5 Â...+5 Â |
С дополнением до 2-х |
–5 Â |
1000 0000 0000 |
0 |
|
(используя MSB) |
|
|
|
||
+5 Â |
0111 1111 1111 |
0 |
|||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
³+4.9988 Â |
0111 1111 1111 |
1 |
|
|
|
|
|
|
Примечание: 1. Входные напряжения соответствуют нулевым погрешностям смещения и усиления.
ВНЕШНЕЕ ОПОРНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
AD1671 имеет собственный источник опорного напряжения +2,5 В. Вход опорного напряжения (REF IN) может быть подсоединен или к выходу опорного напряжения (REF OUT) или к стандартному внешнему источнику опорного напряжения +2,5 В, если по каким - либо причинам он предпочтительнее. Протекающий через вхо д опорного напряжения ток имеет также и быстроменяющиеся, зависящие от входной амплитуды компоненты. Входное опорн ое напряжение можно стабилизировать при помощи емкости. Что бы
118 |
Публикуется с разрешения |
|
фирмы Analog Devices |