всё о микросхемах / Микросхемы для АЦП и мультимедиа
.pdf
|
|
ANALOG |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AD1674 |
|||||||||
|
|
DEVICES |
|
|
|
|
|
|
|
12-РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДИСKРЕТИЗАЦИИ ДО 100 KSPS |
|||||||||
ОСОБЕННОСТИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ω |
Законченный монолитный 12–разрядный АЦП с временем |
|
|
12/8 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
28 |
STS |
||||||||
|
|
CS |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
27 |
DB11 |
||||||||||
|
преобразования 10 мкс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СХЕМА |
|
|
БУФЕРЫ |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ω |
Внутреннее устройство выборки–хранения |
|
|
|
|
A0 |
4 |
|
|
|
УПРАВЛЕНИЯ |
|
|
26 |
DB10 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ω |
Стандартное назначение выводов |
|
|
|
|
|
|
CE |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
ТРЕХСТАБИЛЬНЫЕИРЕГИСТРЫ |
25 |
DB9 |
||||
ω Интерфейс с 8– и 16–разрядными микопроцессорами |
|
|
|
|
|
|
РЕГИСТР |
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПРИБЛИЖЕНИЯ |
|
||||||||||||||
|
|
R/C |
5 |
|
|
|
|
|
24 |
DB8 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
ω |
Спецификация и тестирование динамических и статических параметров |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ω Униполярный и биполярный входные диапазоны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
DB7 |
||||||||
|
±5 Â, ± 10 Â, 0...10 Â, 0...20 Â |
|
|
|
|
|
|
REF OUT |
8 |
ОПОРНОЕ |
ГЕНЕРАТОР |
|
12 |
|
22 |
DB6 |
|||||||
ω |
Температурные диапазоны: |
|
|
|
|
|
|
НАПРЯЖЕНИЕ |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
10 Â |
|
|
|
|
|
|
21 |
DB5 |
|||||||
|
–40...+70 °C (коммерческий) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|||||
|
–40...+85 °C (промышленный) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
DB4 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
–55...+125 °C (военный) |
|
|
|
|
|
|
AGND |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
DB3 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 ê |
|
Компаратор |
|
|
ВЫХОДНЫЕ |
18 |
DB2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
REF IN |
10 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ |
|
|
|
|
|
|
5 ê |
10 ê |
|
|
|
|
|
|
17 |
DB1 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
BIP OFF |
12 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ÖÀÏ |
|
|
|
16 |
DB0 |
|||
AD1674 – это законченный 12–разрядный АЦП общего назначения, |
20VIN |
14 |
10 ê |
|
|
ΙÖÀÏ |
|
|
|
|
|||||||||||||
5 ê |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
включающий |
расположенное |
íà |
кристалле |
устройство |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
5 ê |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
выборки–хранения (УВХ), источник опорного напряжения 10 В, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
10VIN |
13 |
2.5 ê |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
тактовый генератор и трехстабильные выходные буферы для |
|
ÓÂÕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
интерфейса с микропроцессорами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2.5 ê |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
AD1674 совместим по назначению выводов со стандартными |
|
|
|
1 |
7 |
11 |
15 |
AD1674 |
|
||||||||||||||
моделями АЦП AD574 и AD674A, но по сравнению с ними AD1674 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
имеет |
функцию |
дискретизации |
è |
более |
высокую |
частоту |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1407B01 |
|
|||||
|
|
|
VLOGIC |
VCC |
VEE |
DGND |
|
|
|
|
|
||||||||||||
преобразования. Внутреннее УВХ имеет широкую входную пол осу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
частот, поддерживая 12–разрядную точность вплоть до частоты |
параметров AD1674 идеально подходит как для обработки |
||||||||||||||||||||||
Найквиста. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
переменных сигналов, так и для традиционных статических |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
измерений. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В спецификациях AD1674 приводятся как динамические параметры |
AD1674 изготовлен по фирменной технологии BiMOS, позволяющей |
||||||||||||||||||||||
– отношение |
сигнал/шум+искажения |
(S/N+D), |
суммарный |
||||||||||||||||||||
сочетать на одном кристалле прецизионные биполярные |
|||||||||||||||||||||||
коэффициент гармоник (THD), интермодуляционные искажения |
|||||||||||||||||||||||
аналоговые схемы с KМОП–логикой. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
(IMD), так и статические параметры (смещение, погрешность |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
полной шкалы, и т.д.). По совокупности статических и динамических |
Выпускаются 5 различных модификаций (версий). Версии AD1674J |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ
вид сверху
Цифровое питание |
VLOGIC |
1 |
Выбор формата данных |
12/8 |
2 |
Выбор кристалла |
CS |
3 |
Адрес байта/Корткий цикл преобразования |
A0 |
4 |
Вход "Чтение/Преобразование" |
R/C |
5 |
Включение кристалла |
CE |
6 |
Плюс аналогового напряжения питания |
VCC |
7 |
Выход опорного напряжения REF OUT |
8 |
|
Аналоговая земля |
AGND |
9 |
Вход опорного напряжения |
REF IN |
10 |
Минус аналогового напряжения питания |
VEE |
11 |
Биполярное смещение BIP OFF |
12 |
|
Аналоговый вход |
10 VIN |
|
13 |
||
Аналоговый вход |
20 VIN |
|
14 |
||
|
|
|
AD1674
28 |
STS |
Статус (состояние) |
|
27 |
DB11 |
Выходной разряд 11 (СЗР) |
|
26 |
DB10 |
Выходной разряд 10 |
|
25 |
DB9 |
Выходной разряд 9 |
|
24 |
DB8 |
Выходной разряд 8 |
|
23 |
DB7 |
Выходной разряд 7 |
|
22 |
DB6 |
Выходной разряд 6 |
|
21 |
DB5 |
Выходной разряд 5 |
|
20 |
DB4 |
Выходной разряд 4 |
|
19 |
DB3 |
Выходной разряд 3 |
|
18 |
DB2 |
Выходной разряд 2 |
|
|
DB1 |
Выходной разряд 1 |
|
17 |
|
||
|
DB0 |
Выходной разряд 0 (МЗР) |
|
16 |
|||
|
DGND Цифровая земля |
|
|
15 |
A1407C01 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
120 |
Публикуется с разрешения |
|
фирмы Analog Devices |
12 – РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ ДО 100 KSPS |
AD1674 |
и K специфицированы для температур 0°C...+70 C. Версии A и B специфицированы для температур –40°C...+85°C; а версия AD1674T специфицирована для температур –55°C...+125°C. Версии J и K выпускаются в 28–выводных пластмассовых корпусах DIP и в 28–выводных корпусах типа SOIC. Все остальные версии выпускаются в 28–выводных герметично–запаянных керамиче ских корпусах типа DIP.
частоты Найквиста. Действие УВХ фактически “невидимо” дл я разработчика; сигналы управления для приема сигнала УВХ н е требуются.
Статические и динамические параметры: Помимо традиционных статическихпараметров для AD1674 полностью указаны динамические параметры, такие как THD, S/(N+D) и входная полоса частот. Эти параметры протестированы, а их значения могут гарантироваться.
РЕЗЮМЕ
Стандартное назначение выводов: Назначение выводов AD1674 соответствует промышленному стандарту, по которому выполнены модели AD574 и AD674A. В автономном режиме AD1674 имеет такие же требования к интерфейсу, как и AD574 и AD674A. В системном режиме AD1674 требует незначительного изменения временных параметров управляющих сигналов.
Встроенное УВХ: На кристалле AD1674 установлено устройство выборки–хранения, которое позволяет работать АЦП вплоть до
Аналоговые входы: При помощи прецизионных масштабирующих резисторов и резисторов биполярного смещения, откалиброванных при помощи лазера, реализованы 4 калиброванных входных диапазона: (0 В...+10 В) и (0 В ... +20 В) – униполярные и (±5 В) и (±10 В) – биполярные. Питание AD1674 осуществляется от источников +5 В и ±12 В или ±15 В.
Многофункциональный цифровой интерфейс: Трехстабильные выходные буферы и интерфейсная логика, имеющие несколько режимов работы, позволяют непосредственно подсоединять
ЭЛЕKТРИЧЕСKИЕ ПАРАМЕТРЫ
Параметр |
|
AD1674J |
|
|
AD1674K |
|
Единицы |
|
|
|
Ìèí. |
Òèï. |
Ìàêñ. |
Ìèí. |
Òèï. |
Ìàêñ. |
измерения |
|
|
РАЗРЕШЕНИЕ |
12 |
|
|
12 |
|
|
Разряды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИНТЕГРАЛЬНАЯ НЕЛИНЕЙНОСТЬ (INL) |
|
|
±1 |
|
|
±1/2 |
ÌÇÐ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ НЕЛИНЕЙНОСТЬ (DNL) (отсутствие пропущенных кодов) |
12 |
|
|
12 |
|
|
Разряды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УНИПОЛЯРНОЕ СМЕЩЕНИЕ (при 25°С)1 |
|
|
±3 |
|
|
±2 |
ÌÇÐ |
|
|
БИПОЛЯРНОЕ СМЕЩЕНИЕ (при 25°С)1 |
|
|
±6 |
|
|
±4 |
ÌÇÐ |
|
|
ПОГРЕШНОСТЬ ПОЛНОЙ ШКАЛЫ при 25°С1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(с постоянным резистором 50 Ом между REF OUT и REF IN) |
|
0.1 |
0.25 |
|
0.1 |
0.25 |
% îò FSR |
|
|
ДИАПАЗОН РАБОЧИХ ТЕМПЕРАТУР |
0 |
|
+70 |
0 |
|
+70 |
°C |
|
|
|
|
1 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ДРЕЙФ3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Униполярное смещение2 |
|
|
±2 |
|
|
±1 |
ÌÇÐ |
|
|
Биполярное смещение2 |
|
|
±2 |
|
|
±1 |
ÌÇÐ |
|
|
Погрешность полной шкалы2 |
|
|
±6 |
|
|
±3 |
ÌÇÐ |
|
|
ПРОЯВЛЕНИЕ ПУЛЬСАЦИЙ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VCC = 15 Â ± 1.5 Â èëè 12 Â ±0.6 Â |
|
|
±2 |
|
|
±1 |
ÌÇÐ |
|
|
VLOGIC = 5 Â ± 0.5 Â |
|
|
±1/2 |
|
|
±1/2 |
ÌÇÐ |
|
|
VEE = –15 Â ± 1.5 Â èëè –12 Â ± 0.6 Â |
|
|
±2 |
|
|
±1 |
ÌÇÐ |
|
|
АНАЛОГОВЫЕ ВХОДЫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Входные диапазоны |
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
Биполярный |
–5 |
|
+5 |
–5 |
|
+5 |
 |
|
|
–10 |
|
+10 |
–10 |
|
+10 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
Униполярный |
0 |
|
+10 |
0 |
|
+10 |
 |
|
|
0 |
|
+20 |
0 |
|
+20 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
Входной импеданс |
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
Для диапазонов с размахом 10 В |
3 |
5 |
7 |
3 |
5 |
7 |
êÎì |
|
|
Для диапазонов с размахом 20 В |
6 |
10 |
14 |
6 |
10 |
14 |
êÎì |
|
|
ПИТАНИЕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжения питания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VLOGIC |
+4.5 |
|
+5.5 |
+4.5 |
|
+5.5 |
 |
|
|
VCC |
+11.4 |
|
+16.5 |
+11.4 |
|
+16.5 |
 |
|
|
VEE |
–16.5 |
|
–11.4 |
–16.5 |
|
–11.4 |
 |
|
|
Токи, потребляемые по питаниям |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ILOGIC |
|
5 |
8 |
|
5 |
8 |
ìÀ |
|
|
ICC |
|
10 |
14 |
|
10 |
14 |
ìÀ |
|
|
IEE |
|
14 |
18 |
|
14 |
18 |
ìÀ |
|
|
ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ |
|
385 |
575 |
|
385 |
575 |
ìÂò |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВНУТРЕННЕЕ ОПОРНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ |
9.9 |
10.0 |
10.1 |
9.9 |
10.0 |
10.1 |
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выходной ток (доступный для использования с внешними наг рузками, |
|
|
2.0 |
|
|
2.0 |
ìÀ |
|
|
внешняя нагрузка не должна изменяться во время преобразо вания) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Публикуется с разрешения |
121 |
фирмы Analog Devices |
|
12 – РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ ДО 100 KSPS |
|
|
AD1674 |
||||||||
ЭЛЕKТРИЧЕСKИЕ ПАРАМЕТРЫ (продолжение) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
|
AD1674A |
|
|
AD1674B |
|
|
AD1674T |
|
Единицы |
|
|
Ìèí. |
Òèï. |
|
Ìàêñ. |
Ìèí. |
Òèï. |
Ìàêñ. |
Ìèí. |
Òèï. |
Ìàêñ. |
измерения |
РАЗРЕШЕНИЕ |
12 |
|
|
|
12 |
|
|
12 |
|
|
Разряды |
ИНТЕГРАЛЬНАЯ НЕЛИНЕЙНОСТЬ (INL) при 25°С |
|
|
|
±1 |
|
|
±1/2 |
|
|
±1/2 |
ÌÇÐ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Òìèí. ê Òìàêñ. |
|
|
|
±1 |
|
|
±1/2 |
|
|
±1/2 |
ÌÇÐ |
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ НЕЛИНЕЙНОСТЬ (DNL) |
12 |
|
|
|
12 |
|
|
12 |
|
|
Разряд |
(отсутствие пропущенных кодов) |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УНИПОЛЯРНОЕ СМЕЩЕНИЕ (при 25°С) |
|
|
|
±2 |
|
|
±2 |
|
|
±2 |
ÌÇÐ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
БИПОЛЯРНОЕ СМЕЩЕНИЕ (при 25°С) |
|
|
|
±6 |
|
|
±3 |
|
|
±3 |
ÌÇÐ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПОГРЕШНОСТЬ ПОЛНОЙ ШКАЛЫ при 25°С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(с постоянным резистором 50 Ом между REF OUT и |
|
0.1 |
|
0.25 |
|
0.1 |
0.25 |
|
0.1 |
0.125 |
% îò FSR |
REF IN) |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДИАПАЗОН РАБОЧИХ ТЕМПЕРАТУР |
–40 |
|
|
+85 |
–40 |
|
+85 |
–55 |
|
+125 |
°C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ДРЕЙФ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Униполярное смещение |
|
|
|
±2 |
|
|
±1 |
|
|
±1 |
ÌÇÐ |
Биполярное смещение |
|
|
|
±2 |
|
|
±1 |
|
|
±2 |
ÌÇÐ |
Ошибка полной шкалы |
|
|
|
±6 |
|
|
±3 |
|
|
±7 |
ÌÇÐ |
ПРОЯВЛЕНИЕ ПУЛЬСАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VCC = 15 Â ± 1.5 Â èëè 12 Â ±0.6 Â |
|
|
|
±2 |
|
|
±1 |
|
|
±1 |
ÌÇÐ |
VLOGIC = 5 Â ± 0.5 Â |
|
|
|
±1/2 |
|
|
±1/2 |
|
|
±1/2 |
ÌÇÐ |
VEE = –15 Â ± 1.5 Â èëè –12 Â ± 0.6 Â |
|
|
|
±2 |
|
|
±1 |
|
|
±1 |
ÌÇÐ |
АНАЛОГОВЫЕ ВХОДЫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Входные диапазоны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Биполярный |
–5 |
|
|
+5 |
–5 |
|
+5 |
–5 |
|
+5 |
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
–10 |
|
|
+10 |
–10 |
|
+10 |
–10 |
|
+10 |
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Униполярный |
0 |
|
|
+10 |
0 |
|
+10 |
0 |
|
+10 |
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
+20 |
0 |
|
+20 |
0 |
|
+20 |
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Входной импеданс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для диапазонов с размахом 10 В |
3 |
5 |
|
7 |
3 |
5 |
7 |
3 |
5 |
7 |
êÎì |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для диапазонов с размахом 20 В |
6 |
10 |
|
14 |
6 |
10 |
14 |
6 |
10 |
14 |
êÎì |
ПИТАНИЕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжения питания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VLOGIC |
+4.5 |
|
|
+5.5 |
+4.5 |
|
+5.5 |
+4.5 |
|
+5.5 |
 |
VCC |
+11.4 |
|
|
+16.5 |
+11.4 |
|
+16.5 |
+11.4 |
|
+16.5 |
 |
VEE |
–16.5 |
|
|
–11.4 |
–16.5 |
|
–11.4 |
–16.5 |
|
–11.4 |
 |
Токи, потребляемые по питаниям |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ILOGIC |
|
5 |
|
8 |
|
5 |
8 |
|
5 |
8 |
ìÀ |
ICC |
|
10 |
|
14 |
|
10 |
14 |
|
10 |
14 |
ìÀ |
IEE |
|
14 |
|
18 |
|
14 |
18 |
|
14 |
18 |
ìÀ |
ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ |
|
385 |
|
575 |
|
385 |
575 |
|
385 |
575 |
ìÂò |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВНУТРЕННЕЕ ОПОРНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ |
9.9 |
10.0 |
|
10.1 |
9.9 |
10.0 |
10.1 |
9.9 |
10.0 |
10.1 |
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выходной ток (доступный для использования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
внешними нагрузками, внешняя нагрузка не должна |
|
|
|
2.0 |
|
|
2.0 |
|
|
2.0 |
ìÀ |
изменяться во время преобразования) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.Можно устранить при помощи внешней подстройки
2.Включает погрешность внутреннего источника опорного на пряжения
3. Максимальное изменение при изменении температуры от 25° С до T |
èëè T . |
MIN |
ÌÀX |
Параметры, напечатанные жирным шрифтом, тестируются для в сех ИС во время изготовления при напряжениях питания, мак симально отклоняющихся от номинальных, и при температурах TMIN, 25° C, TÌÀX. По результатам этих испытаний определяется уровень качества. Все м аксимальные и минимальные параметры гарантируются, хотя тестируются только те, что напечатаны жирным шрифтом. (Это относится и ко всем следую щим таблицам)
AD1674 к большинству микропроцессоров.
Модификация |
Температурный |
INL |
S/(N+D) |
Kорпус |
|
диапазон |
(ÒMIN...ÒMAX) |
(ÒMIN...ÒMAX) |
|
|
ТИПОНОМИНАЛЫ |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
±1 ÌÇÐ |
|
69 äÁ |
|
N–28A |
|
|||
|
AD1674JN |
|
0°C...+70°C |
|
|
|
|
|||
|
AD1674KN |
|
0°C...+70°C |
|
±1/2 ÌÇÐ |
|
70 äÁ |
|
N–28A |
|
|
AD1674AD |
|
–40°C...+85°C |
|
±1 ÌÇÐ |
|
69 äÁ |
|
D–28A |
|
|
AD1674BD |
|
–40°C...+85°C |
|
±1/2 ÌÇÐ |
|
70 äÁ |
|
D–28A |
|
|
AD1674TD |
|
–55°C...+125°C |
|
±1 ÌÇÐ |
|
70 äÁ |
|
D–28A |
|
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:
ИС чувствительна к электростатическим разрядам. Управля ющие логические входы имеют диодную защиту, однако неподключенные ИС все же могут быть повреждены сильными электростатичес кими полями. Неиспользуемые ИС должны храниться с шунтированн ыми выводами или в упаковке из проводящего вспененного матер иала. Перед установкой ИС в панельку на плате следует разрядить эту упаковку на панельку.
122 |
Публикуется с разрешения |
|
фирмы Analog Devices |
12 – РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ ДО 100 KSPS |
AD1674 |
ДИНАМИЧЕСKИЕ ПАРАМЕТРЫ
(частота дискретизации fSAMPLE = 100 kSPS, частота входного сигнала fIN = 10 кГц, автономный режим – если не указано иначе)
Параметр |
|
|
|
|
AD1674J/A |
|
|
|
|
AD1674K/B/T |
|
Единицы |
|||||
|
Ìèí. |
Òèï. |
|
Ìàêñ. |
|
Ìèí. |
Òèï. |
|
Ìàêñ. |
|
измерения |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Отношение Сигнал/Шум + Искажения (S/N+D) |
|
69 |
70 |
|
|
|
70 |
71 |
|
|
|
|
äÁ |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суммарный коэффициент гармоник (THD) |
|
|
|
–90 |
|
–82 |
|
|
|
–90 |
|
–82 |
|
äÁ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
0.008 |
|
|
|
|
|
0.008 |
|
% |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Пиковая гармоника или паразитный шум |
|
|
|
–92 |
|
–82 |
|
|
|
–92 |
|
–82 |
|
äÁ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полоса частот полной мощности |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
ÌÃö |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полоса частот полной линейности |
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
êÃö |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Интермодуляционные |
|
Члены второго порядка |
|
|
|
–90 |
|
–80 |
|
|
|
–90 |
|
–80 |
|
äÁ |
|
искажения (IMD) |
|
Члены третьего порядка |
|
|
|
–90 |
|
–80 |
|
|
|
–90 |
|
–80 |
|
äÁ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры УВХ (все |
|
Апертурная задержка |
|
|
|
15 |
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
íñ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Апертурное дрожание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
временные спецификации, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(неопределенность |
|
|
|
150 |
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
ïñ |
||
приводимые далее, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
момента выборки) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
учитывают УВХ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время выборки |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
ìêñ |
|
ПАРАМЕТРЫ ЛОГИЧЕСKИХ СИГНАЛОВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
|
|
|
|
|
Условия |
Ìèí. |
|
|
Ìàêñ. |
|
Единицы |
|||
|
|
|
|
|
|
|
испытания |
|
|
|
измерения |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ЛОГИЧЕСКИЕ ВХОДЫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VIH – Входное напряжение, соответствующее высокому уровню |
|
|
|
|
|
|
+2.0 |
|
VLOGIC +0.5 Â |
|
 |
||||||
VIL – Входное напряжение, соответствующее низкому уровню |
|
|
|
|
|
|
–0.5 |
|
|
+0.8 |
|
 |
|||||
IIH – Входной ток при высоком уровне на входе (VIN = 5 Â) |
|
|
|
|
VIN = VLOGIC |
–10 |
|
|
+10 |
|
ìêÀ |
||||||
IIL – Входной ток при низком уровне на входе (VIN = 0 Â) |
|
|
|
|
VIN = 0 Â |
–10 |
|
|
+10 |
|
ìêÀ |
||||||
CIN – Входная емкость |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
ïÔ |
|||
ЛОГИЧЕСКИЕ ВЫХОДЫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VOH – Выходное напряжение, соответствующее высокому уровню |
|
|
IOH = 0.5 ìÀ |
+2.4 |
|
|
|
|
|
 |
|||||||
VOL – Выходное напряжение, соответствующее низкому уровню |
|
|
|
|
IOL = 1.6 ìÀ |
|
|
|
+0.4 |
|
 |
||||||
IOZ – Ток утечки в 3-м состоянии выходной линии |
|
|
|
|
VIN = 0...VLOGIC |
–10 |
|
|
+10 |
|
ìêÀ |
||||||
COZ – Выходная емкость в 3-м состоянии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
ïÔ |
|||||
Примечания: |
1 |
|
1.Амплитуда входного сигнала равна –0.5 дБ от полной шкалы 10 В (9.44 В (п–п)) в биполярном режиме, если не оговорено особо. Все измерения отнесены к входному сигналу 0 дБ (9.997 В (п–п)), если не оговорено особо.
2.Измерено при крайних значениях температуры и напряжени й питания (в пределах номинальных допусков) после 1–минутн ого разогрев.
3.Значения для других частот и амплитуд входного сигнала – см. Рис.12 и 13.
4.Ñì. Ðèñ.11.
5.fa = 9.08 кГц, fb = 9.58 кГц, fSAMPLE = 100 кГц. См. “Термины и определения” и Рис.15.
ВРЕМЕННЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Временные параметры для последовательности преобразова ния (Рис.1)
|
Параметр |
Обозна- |
Ìèí. |
Òèï. |
Ìàêñ. |
Единицы |
|
|
чение |
измерения |
|||||
|
|
|
|
|
|
||
Время преобразования |
|
8–разрядный цикл |
tC |
|
7 |
8 |
ìêñ |
|
12–разрядный цикл |
|
9 |
10 |
ìêñ |
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Задержка сигнала STS от переднего фронта сигнала CE |
|
ïðè +25°Ñ |
tDSC |
|
|
200 |
íñ |
|
|
|
|
|
|
||
|
ïðè TMIN...TÌÀX |
|
|
250 |
íñ |
||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
Длительность импульса CE |
|
ïðè +25 Ñ |
tHEC |
50 |
|
|
íñ |
|
|
|
|
|
|
||
|
TMIN...TÌÀX |
75 |
|
|
íñ |
||
|
|
|
|
|
|||
Время предустановки активного низкого уровня сигнала CS до переднего фронта CE |
tSSC |
50 |
|
|
íñ |
||
Время удерживания активного уровня CS=”0” после |
|
ïðè +25°Ñ |
tHSC |
50 |
|
|
íñ |
|
|
|
|
|
|
||
переднего фронта сигнала CE |
|
TMIN...TÌÀX |
75 |
|
|
íñ |
|
|
|
|
|
||||
Время предустановки низкого уровня сигнала R/Cдо переднего фронта CE |
tSRC |
50 |
|
|
íñ |
||
Время удерживания уровня R/C=”0” после переднего |
|
ïðè +25°Ñ |
tHRC |
50 |
|
|
íñ |
|
|
|
|
|
|
||
фронта сигнала CE, |
|
TMIN...TÌÀX |
150 |
|
|
íñ |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
||||
Время предустановки сигнала A0 до переднего фронта CE |
tSAC |
0 |
|
|
íñ |
||
Время удерживания значения A0 после переднего фронта сигнала CE, при +25°С |
tHAC |
50 |
|
|
íñ |
||
Публикуется с разрешения |
123 |
фирмы Analog Devices |
|
|
12 – РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ ДО 100 KSPS |
|
|
AD1674 |
|||
Временные параметры для операции чтения в системном режи ме (Рис.2): |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
Обозначение |
Ìèí. |
Òèï. |
Ìàêñ. |
Единицы |
||
измерения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время доступа, CL = 100 пФ (если к началу операции чтения результатпреобразова ния уже готов) |
tDD1 |
|
75 |
150 |
íñ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время удерживания правильных значений данных на выходны х линиях после спадающего фронта сигнала CE |
tHD |
25 |
|
|
íñ |
|
|
Задержка от спадающего фронта сигнала CE до отключения вых одных линий |
tHL2 |
|
|
150 |
íñ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время предустановки активного низкого уровня сигнала CS до переднего фронта CE |
tSSR |
50 |
|
|
íñ |
|
|
Время предустановки высокого уровня сигнала R/C до переднего фронта CE |
tSRR |
0 |
|
|
íñ |
|
|
Время предустановки сигнала A0 до переднего фронта CE |
tÐÏÏ |
50 |
|
|
íñ |
|
|
Время удерживания активного уровня CS=”0” после заднего фронта сигнала CE |
tHSR |
0 |
|
|
íñ |
|
|
Время удерживания уровня R/C=”1” после заднего фронта сигнала CE |
tHRR |
60 |
|
|
íñ |
|
|
Время удерживания значения A0 после заднего фронта сигнала CE |
tHAR |
50 |
|
|
íñ |
|
Примечания:
1.tDD измеряется с нагрузочной схемой Рис.3 и определяется как в ремя до пересечения напряжениями на линиях данных уровне й 0.4 В или.42В.
2.tHL определяется как время, за которое напряжения на линиях д анных изменятся на 0.5 В при нагрузке по схеме Рис.3.
3.Если чтение начинается тогда, когда результат преобразования еще не готов, то время доступа к данным определяется параметром: t .
HS
Рис.1. Временные диаграммы для старта преобразования |
|||
|
|
tHEC |
|
CE |
|
|
|
CS |
tSSC |
tHSC |
|
|
|
||
R/C |
tSRC |
tHRC |
|
A0 |
tSAC |
tHAC |
|
|
|
tC |
|
STS |
|
tDSC |
|
|
|
|
|
DB11-DB0 |
|
3 - å ñ î ñ ò î ÿ í è å |
A1407Z01 |
Временные параметры для автономного режима (Рис.4a, b):
Параметр |
Обозначение |
Ìèí. |
Òèï. |
Ìàêñ. |
Единицы |
|
измерения |
||||||
Время доступа к данным |
|
|
|
150 |
íñ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Длительность импульса R/C = “0” |
tHRL |
50 |
|
|
íñ |
|
Задержка сигнала |
ïðè +25°Ñ |
tDS |
|
|
200 |
íñ |
STS от спадающего |
|
|
|
|
|
|
ïðè TMIN...TÌÀX |
|
|
250 |
íñ |
||
фронта сигнала R/C |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Время удерживания правильных |
|
|
|
|
|
|
значений данных на выходных |
tHDR |
25 |
|
|
íñ |
|
линиях после спадающего фронта |
|
|
||||
сигнала R/C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задержка от установки правильных |
|
|
|
|
|
|
значений данных на выходных |
tHS |
0.6 |
0.8 |
1.2 |
ìêñ |
|
линиях до спада-ющего фронта |
||||||
сигнала STS |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длительность импульса R/C = “1” |
tHRH |
150 |
|
|
íñ |
|
Рис.2. Временные диаграммы для последовательности |
||||
|
|
|
чтения данных |
|
CE |
|
|
|
|
CS |
|
tSSR |
tHSR |
|
|
|
|
|
|
R/C |
|
|
|
|
|
|
tSRR |
tHRR |
|
A0 |
|
tSAR |
tHAR |
|
|
|
|
|
|
STS |
|
|
tHS |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tHD |
|
DB11-DB0 |
3-å |
состояние |
достоверные |
3-е состояние |
|
|
данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tHL |
|
|
|
|
|
A1407Z02 |
Рис.3.Схема при измерении временных параметров |
||||
|
|
захвата/освобождения шины |
|
|
ΙOL
к выходному |
|
VCP |
выводу |
|
|
|
COUT |
|
|
ΙOH |
A1407P01 |
|
|
Условия измерений для различных параметров:
Òåñò |
VCP |
COUT |
|
Время доступа: высокоимпедансное состояние → логический “0” на |
5 Â |
100 ïÔ |
|
выходе |
|||
|
|
||
Время отключения линии: логическая “1” на выходе |
0 Â |
10 ïÔ |
|
→высокоимпедансное состояние |
|||
|
|
||
|
|
|
|
Время доступа: высокоимпедансное состояние → логическая “1” на |
0 Â |
100 ïÔ |
|
выходе |
|||
|
|
||
Время отключения линии: логический “0” на выходе→ |
5 Â |
10 ïÔ |
|
высокоимпедансное состояние |
|||
|
|
124 |
Публикуется с разрешения |
|
фирмы Analog Devices |
12 – РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ ДО 100 KSPS |
AD1674 |
Рис.4а. Временные диаграммы для автономного режима с импульсом R/C низкого уровня
|
tHRL |
|
|
|
|
R/C |
|
|
|
|
|
|
tDS |
|
|
|
|
STS |
|
|
tC |
|
|
|
|
tHDR |
|
tHS |
|
DB11-DB0 |
достоверные |
3-å |
состояние |
достоверные |
|
данные |
|
|
данные |
A1407Z03 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Рис.4b. Временные диаграммы для автономного режима с |
|||||
|
импульсом R/C высокого уровня |
|
|||
R/C |
|
|
|
|
|
|
tHRH |
tDS |
|
|
|
STS |
tDDR |
tHDR |
|
tC |
|
|
|
|
|
||
DB11-DB0 |
3-е состояние |
достоверные |
|
3-е состояние |
|
|
данные |
|
|
A1407Z04 |
|
|
|
|
|
||
|
|
tHL |
|
||
|
|
|
|
||
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Напряжение VCC относительно цифровой земли
(DGND) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0...+16.5 В Напряжение VEE относительно DGND . . . . . . . . . . . . . . . .0...–16.5 В
Напряжение VLOGIC относительно DGND . . . . . . . . . . . . . . . . .0...+7 В Разность потенциалов между AGND и DGND . . . . . . . . . . . . . . .±1 В
Напряжение на логических входах
относительно DGND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .–0.5 В...VLOGIC +0.5 В Напряжение на аналоговых входах (кроме 20 VIN)
относительно AGND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .VEE...VCC Напряжение на входе 20 VIN относительно AGND . . . . . . . . . . .±24 В
Выход REF OUT: Неограниченное по времени короткое замыкание на землю, кратковременное короткое замыкание на VCC
Температура кристалла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .+175°С Рассеиваемая мощность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .825 мВт Температура вывода (пайка, 10 сек) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .300°С Температура хранения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .–65°С...+150°С
При превышении или длительном воздействии этих абсолютн ых максимальных значений ИС может быть повреждена. Не подраз умевается правильная работа ИС при этих значениях, как и при любых др угих значениях, превышающих номинальные.
ОПИСАНИЕ ВЫВОДОВ
Обозначение |
Вывод |
Òèï |
Наименование и функция |
|
|
|
|
|
AGND |
9 |
P |
Аналоговая земля (т.е. земля для аналоговой части схемы). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Адрес байта / Kороткий или полный цикл преобразования. Если при старте преобразования A=”0”, то запускается полный цикл |
|
|
|
||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
12–разрядного преобразования. Если при старте преобразова ния A=”1”, то запускается |
сокращенный цикл – |
8–разрядное |
|
|
|
A0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
4 |
DI |
преобразование. Во время операции чтения (R/C=1) и при логической “1” на входе 12/8 значение A0 игнорируется. Если же 12/8 = |
|
|
|
|||
|
|
|
“0”, то значение A = “0” включает выходные линии 8–ми старших разрядов (DB4–DB11), а з начение A= “1” включает выходные линии |
|
|
|
||
|
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
младших разрядов (DB3 – DB0) и устанавливает нули на линиях DB4 – DB7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
BIP OFF |
12 |
AI |
Биполярное смещение. Этот вывод следует соединить через р езистор 50 Ом с выводом REF OUT для работы в биполярном режиме или |
|
||||
с AGND для работы в униполярном режиме. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
CE |
6 |
DI |
Включение кристалла. Входной логический сигнал с активны м высоким уровнем, используемый для запуска последовател ьности |
|
|
|
||
|
||||||||
преобразования или операции чтения. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CS |
3 |
DI |
Выбор кристалла. Входной логический сигнал с активным низ ким уровнем. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Старшие Разряды данных (11 – 8). В 12–разрядном формате (подроб нее см. описание сигналов 12/8 и A) на эти линии выводятся 4 |
|
|
|
||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
DB11– DB8 |
27–24 |
DO |
старших разряда данных. В 8–разрядном формате если A =”0”, то на эти линии выводятся 4 старших разряда данных, если же A=”1”, |
|
|
|
||
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
то эти линии отключены. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
DB7–DB4 |
23–20 |
DO |
Разряды данных 7 – 4. В 12–разрядном формате (подробнее см. опи сание сигналов 12/8 и A0) на эти линии выводятся 4 средних |
|
|
|
||
|
|
|
разряда данных. В 8–разрядном формате на эти линии выводят ся 4 средних разряда данных, если A=”0”, или же 4 нуля, если A =”1”. |
|
|
|
||
|
|
|
|
0 |
0 |
|
|
|
DB3–DB0 |
19–16 |
DO |
Разряды даных 3 – 0. Kак в 12–разрядном, так и в 8–разрядном (при A0=”1”) формате на эти линии выводятся 4 младших разряда |
|
|
|
||
данных. Если же установлен 8–разрядный формат и A0=”0”, то эти линии отключены. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DGND |
15 |
P |
Цифровая земля (т.е. земля для цифровой части схемы). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
REF OUT |
8 |
AO |
Выход опорного напряжения 10 В. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
R/C |
5 |
DI |
Чтение / Преобразование. В системном режиме значение R/C=”1” задает чтение, а значение R/C=”0” задает преобразование. В |
|
|
|
||
автономном режиме преобразование запускается спадающим фронтом сигнала R/C. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
REF IN |
10 |
AI |
Вход опорного напряжения – для нормальной работы ИС на не го подается опорное напряжение +10 В. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
STS |
28 |
DO |
Статус. Выходной логический сигнал; STS=”1”, если в данный моме нт идет преобразование, и STS переходит в “0” по завершении |
|
|
|
||
преобразования. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VCC |
7 |
P |
“Аналоговое” (т.е. для аналоговой части схемы) питание +12 В/+15 В. |
|
|
|
|
|
VEE |
11 |
P |
“Аналоговое” питание –12 В/–15 В. |
|
|
|
|
|
VLOGIC |
1 |
P |
Питание +5 В для логической части ИС. |
|
|
|
|
|
10 VIN |
13 |
AI |
Аналоговый вход с размахом входного сигнала 10 В, т.е. унипол ярный диапазон 0 В...+10 В и биполярный диапазон –5 В...+5 В. При |
|
|
|
||
работе AD1674 с входными диапазонами с размахом 20 В этот вход до лжен оставаться неподсоединенным. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
20 VIN |
14 |
AI |
Аналоговый вход с размахом входного сигнала 20 В, т.е. унипол ярный диапазон 0 В...+20 В и биполярный диапазон –10 В...+10 В. |
|
|
|
||
При работе AD1674 с входными диапазонами с размахом 10 В этот вхо д должен оставаться неподсоединенным. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
При чтении данных логический уровень на входе 12/8 определяет, как будут организованы выходные данные – в ви де двух |
|
|
|
||
12/8 |
2 |
DI |
8–разрядных слов (12/8 = “0”) или как одно 12–разрядное слово (12/8 = “1”). Во время преобразования значение сигнала 12/8 ни |
|
|
|
||
|
|
|
на что не влияет. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Òèï: AI – аналоговый вход, AO – аналоговый выход, DI – логический вхо д, DO – логический выход, P – питание |
|
|
|
|
|
|||
Публикуется с разрешения |
|
|
|
125 |
|
|
|
|
фирмы Analog Devices |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 – РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ ДО 100 KSPS |
AD1674 |
||
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ СХЕМЫ |
|
АВТОНОМНЫЙ РЕЖИМ |
|
|
|
||
AD1674 – это законченный 12–разрядный АЦП с временем преобразования 10 мкс. Kогда дается команда старта преобразования (подробнее об этом – см. ниже) схема управл ения переводит УВХ в режим хранения, включает тактовый сигнал и сбрасывает регистр последовательного приближения (РПП) (а также переключает STS в “1”). Kак только цикл преобразования начался, он не может быть остановлен или перезапущен; данн ые также не могут быть считаны из выходного буфера. Схема, тактируемая внутренним генератором, последовательно пр оходит через весь цикл преобразования и по его завершении возвра щает в схему управления флаг “Kонец преобразования”. После этого схема управления отключает тактовый сигнал, переключает УВХ в режим слежения и через некоторое время (чтобы УВХ успело принять сигнал с 12–разрядной точностью) переключает STS в “0” . Схема управления разрешает чтение данных внешним устрой ством в любой момент во время приема сигнала в УВХ.
Во время цикла преобразования на вход внутреннего 12–разрядного ЦАП с токовым выходом (ток полной шкалы равен 1 мА) подается код, содержащийся в регистре РПП. Сначала в РП П записаны одни нули; далее разряды последовательно переключаются, начиная со старшего разряда и кончая младш им, чтобы выходной ток ЦАП точно скомпенсировал ток через рез истор 5 кОм, создаваемый входным напряжением (входной сигнал хранится на выходе УВХ). Масштабные резисторы на входе УВХ делят входное напряжение с коэффициентом 2 (для входных диапазонов с размахом 10 В) или с коэффициентом 4 (для входны х диапазонов с размахом 20 В), в результате чего максимальная сила выходного тока УВХ, протекающего через резистор 5 кОм, равн а 1 мА для всех диапазонов. При установке в “1” очередного разр яда в РПП выходной ток ЦАП–а увеличивается на соответствующую величину, после чего компаратор определяет, становится ли этот ток больше тока сигнала или же остается меньше. В первом сл учае разряд в РПП сбрасывается обратно, а во втором случае этот разряд остается равным “1”. Далее проверяется следующий разряд, и т.д. После проверки всех разрядов в регистре РПП находится 12–разрядный двоичный код, представляющий отсче т входного сигнала с точностью ±1/2 МЗР.
ЛОГИKА УПРАВЛЕНИЯ
AD1674 может работать в двух режимах – системном и в автономном режиме. Системный режим использует все управляющие сигналы AD1674; он удобен в тех случаях, когда несколько устройств подключены к одной шине данных, а обращение к ним идет через декодирование адреса. Автономн ый режим удобен в тех случаях, когда есть отдельные входные порты, и поэтому не требуются все специальные функции для работы с шиной. Таблица 1 представляет собой таблицу истинности для AD1674.
Таблица 1. Таблица истинности AD1674.
CE |
CS |
R/Ñ |
12/8 |
A0 |
Действие |
|
0 |
Õ |
Õ |
Õ |
Õ |
Никакого действия нет |
|
|
|
|
|
|
|
|
Õ |
1 |
Õ |
Õ |
Õ |
Никакого действия нет |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
Õ |
0 |
Старт 12–разрядного преобразования |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
Õ |
1 |
Старт 8–разрядного преобразования |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
1 |
Õ |
12–разрядный параллельный вывод данных |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
Выводятся только 8 старших разрядов, линии DB 0– |
|
DB 3 отключены |
||||||
|
|
|
|
|
||
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
Выводятся 4 младших разряда + 4 нуля по линиям |
|
DB 7– DB 4, линии DB 11– DB 8 отключены |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
AD1674 может работать в так называемом “автономном” режиме, что удобно в тех случаях, когда имеются отдельные входные порты, и поэтому не требуется задействовать все возможности по организации интерфейса с шиной. В схемах, использующих автономный режим работы AD1674, команда старта преобразования как правило выдается более точно (по врем ени) по сравнению со схемами, где AD1674 работает в системном режиме . Следствием этого является улучшение динамических характеристик за счет снижения апертурной неопределенн ости, вносимой управляющим сигналом.
В автономном режиме интерфейсы AD1674 и AD674A идентичны. На входы CE и 12/8 подается постоянный высокий уровень, на входы CS и A0 – постоянный низкий уровень, а управление преобразованием осуществляется по сигналу R/C. Трехстабильные выходные буферы включаются когда R/C переходит в “1”, а преобразование запускается когда R/C переключается в “0”. Таким образом, AD1674 может управляться или импульсом высокого уровня, или импульсом низкого уровня. Временные диаграммы для случая, когда управление осуществляется импульсом низкого уровня, приведены на Ðèñ. 4à. В этом случае выходные линии переводятся в 3-е состояние спадающим фронтом R/C, а после завершения преобразования они снова включаются и на них выводятся новые данные. Сигнал STS переходит в “1” через 200 нс после переключения R/C в “0” и возвращается обратно в “0” примерно через 1 мкс после установления правильных данных на выходных линиях.
Если преобразование инициируется импульсом высокого ур овня, как показано на Ðèñ. 4b, то линии данных включаются на время пока
R/C=”1” (с учетом времен tDDR, tHDR, tHL). Спадающий фронт R/C запускает следующее преобразование, при этом линии данны х
отключаются до следующего импульса высокого уровня на вх оде R/C.
СИСТЕМНЫЙ РЕЖИМ
В этом режиме временные параметры AD1674 и AD674A несколько различаются. Различия приведены в Òàáë. 2. В системном режиме временные параметры AD1674 должны быть проанализированы на предмет совместимости со схемой, использующей AD674A.
Таблица 2.
Параметр |
AD674A |
|
AD1674 |
|
|
|
|
tHRC |
50 íñ (ìèí.) |
50 íñ ïðè 25°Ñ |
|
|
|
|
|
|
150 |
нс в диапазоне ТMIN....ÒMAX |
|
|
|
|
|
tHRR |
0 íñ (ìèí.) |
60 íñ |
|
tDSC |
200 íñ (ìàêñ.) |
200 |
íñ ïðè 25°Ñ |
|
|
|
|
|
250 |
нс в диапазоне ТMIN....ÒMAX |
|
|
|||
tHS |
600 íñ (ìàêñ.) |
1 ìêñ |
|
Сигналы “Включение кристалла” (CE), “Выбор кристалла” (CS) и “Чтение/Преобразование” (R/C) используются для управления операциями преобразования и чтения. Для старта преобразо вания может использоваться как сигнал CE, так и сигнал CS. Отметим, что задержка прохождения сигнала от входа R/C до линии, управляющей состоянием УВХ, минимальна по сравнению с другими управляющими входами. УВХ оптимизировано по точн ости для работы в автономном режиме, следствием чего явились отличия временных параметров в системном режиме (Òàáë. 2). Значение на входе R/C в тот момент, когда устанавливаются активные уровни обоих сигналов - CS и CE, определяет, что будет происходить – чтение данных (R/C=”1”) или преобразование (R/C=”0”). Логический “0” на входе R/C должен быть установлен до того как на обоих входах CS и CE устанавливаются активные уровни;
126 |
Публикуется с разрешения |
|
фирмы Analog Devices |
12 – РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ ДО 100 KSPS |
AD1674 |
в противном случае вместо преобразования начнется опера ция чтения, что может привести к конфликту при обращении к шин е.
ВРЕМЕННЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
Kак только начинается преобразование, выходной сигнал STS переходит в “1”. Новые команды старта преобразования буду т игнорироваться до тех пор, пока преобразование не заверши тся. Выходные буферы данных могут быть включены за время 1.2 мкс до переключения STS в “0”, которое происходит в конце цикла преобразования (точнее говоря, собственно преобразовани е заканчивается за время tHS до переключения STS в “0”, и сразу после этого уже может быть считан результат, а задержка tHS введена для приема сигнала в УВХ с необходимой точностью) .
Сигналы A0 и 12/8 определяют разрядность преобразования и формат выходных данных. Если преобразование запускается с A0=”0”, то мы имеем полный цикл 12–разрядного преобразования. Если при старте преобразования A0=”1”, то мы получим сокращенный цикл – 8-разрядное преобразование.
Во время чтения данных (при 12/8 = “0”) A0 определяет, какие трехстабильные выходные буферы будут включены – содержа щие 8 старших разрядов результата преобразования (A0=”0”) или же содержащие 4 младших разряда (A0=”1”). Сигнал 12/8 определяет, как будут организованы выходные данные – или как два 8–разрядных слова (12/8 = “0”), или же как одно 12–разрядное слово (12/8 = “1”). В 8–разрядном режиме байт, адресуемый значением A0=”1”, содержит 4 младших разряда результата и 4 завершающих нуля. Такая организация позволяет соединять выходные линии данных друг с другом (а именно, DB11– DB8 с DB3– DB0, если, разумеется, не будет включаться 12–разрядный режим вывода) для прямого интерфейса с 8–разрядными шинам и без необходимости использования внешних трехстабильных буферов.
ВХОДНЫЕ ЦЕПИ И KАЛИБРОВKА
AD1674 имеет несколько входных диапазонов с размахами 10 В (п–п) и 20 В (п–п), что позволяет работать с входными сигналам и в широком диапазоне напряжений без использования внешних делителей напряжения, которые могли бы снизить точность АЦП.
AD1674 калибруется в процессе изготовления с целью минимизации погрешностей смещения, линейности и полной шкалы. В большинстве применений не потребуется какой–либ о дополнительной калибровки, и точность AD1674 будет лежать в пределах, указанных в таблицах с электрическими параметр ами.
Все же, в некоторых случаях, может потребоваться подстрой ка для полного устранения ошибок смещения и полной шкалы. В последующих пунктах приводятся методы таких калибровок .
УНИПОЛЯРНЫЕ ВХОДНЫЕ ДИАПАЗОНЫ
Íà Ðèñ. 5 приведена схема внешних соединений для работы AD1674 в униполярном режиме. Первое переключение кода (0000 0000 0000 → 0000 0000 0001) номинально должно происходить при входном напряжении +1/2 МЗР (+1.22 мВ относительно AGND для диапазона 10 В; +2.44 мВ для диапазона 20 В). Для подстройки униполярного смещения следует приложи ть напряжение +1/2 МЗР между выводом 13 и AGND (для диапазона 10 В) или между выводом 14 и AGND (для диапазона 20 В) и регулировать R1 до получения на выходе 1–ого переключения к ода. Если подстройка смещения не нужна, то вывод 12 может быть
непосредственно соединен с выводом 9; в этом случае два резистора и R1, подключаемые по схеме Ðèñ. 5 к выводу 12, не нужны.
Подстройка полной шкалы выполняется при входном напряже нии,
Рис.5. Схема входных цепей с калибровкой усиления и смещения для работы с униполярными диапазонами
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
12/8 |
|
STS |
28 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
24-27 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CS |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
HBITS |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
20-23 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R/C |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
AD1674 |
MBITS |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CE |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
+15 B |
100ê |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
16-19 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
LBITS |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
REF IN |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 100 |
8 |
REF OUT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
R1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BIP OFF |
|
+5V |
|
|
|
|
|
|
|||
100ê |
|
|
|
100 |
|
|
|
0...10 B |
|
13 |
10VIN |
|
7 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+15V |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0...20 B |
|
14 |
|
11 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20VIN |
|
–15V |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
15 |
|
|
|
|
||||||
–15 B |
Аналоговые |
|
|
|
|
|
AGND |
|
DGND |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
входы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1407P03
на 1.5 МЗР меньшем номинального уровня полной шкалы (9.9963 В для диапазона 10 В), путем регулировки R2 до получения на выхо де последнего переключения кода (1111 1111 1110 → 1111 1111 1111). Если калибровка полной шкалы не требуется, то R2 должен быть заменен постоянным металло–пленочным резистором 50 Ом ±1%. Если REF IN будет непосредственно соединен с REF OUT, то это внесет дополнительную погрешность полной шкалы примерн о 1%.
БИПОЛЯРНЫЕ ВХОДНЫЕ ДИАПАЗОНЫ
Íà Ðèñ. 6 приведена схема внешних соединений для работы AD1674 в биполярном режиме. Любой из двух подстроечных резисторов (или оба вместе) могут быть заменены постоянны ми 1 резисторами 50 Ом ±1%, если номинальная точность AD1674 достаточна для данного применения. Если эти три вывода пр осто соединить вместе, то это внесет дополнительные погрешнос ти усиления и смещения примерно 1%.
Рис.6. Схема входных цепей с калибровкой усиления и смещения для работы с биполярными диапазонами
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
12/8 |
|
STS |
28 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
24-27 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CS |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
HBITS |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
20-23 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R/C |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
AD1674 |
MBITS |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CE |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
+15 B |
100ê |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
16-19 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
LBITS |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
REF IN |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 100 |
8 |
REF OUT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
R1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BIP OFF |
|
+5V |
|
|
|
|
|
|
|||
100ê |
|
|
|
100 |
|
|
|
0...10 B |
|
13 |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
10VIN |
|
+15V |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0...20 B |
|
14 |
|
11 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20VIN |
|
-15V |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
15 |
|
|
|
|
||||||
-15 B |
Аналоговые |
|
|
|
|
|
AGND |
|
DGND |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
входы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1407P03
Для подстройки биполярного смещения следует подать на вх од напряжение на 1/2 МЗР ниже середины шкалы (–1.22 мВ для диапазона ±5 В) и регулировать R1 до тех пор, пока на выходе не получим переключение кода (0111 1111 1111 → 1000 0000 0000).
Для калибровки полной шкалы следует подать на вход напряж ение на 1.5 МЗР ниже номинальной полной шкалы (+4.9963 В для диапазона ±5 В) и регулировать R2 до получения на выходе последнего переключения кода (1111 1111 1110 → 1111 1111 1111).
Публикуется с разрешения |
127 |
фирмы Analog Devices |
|
12 – РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ ДО 100 KSPS |
AD1674 |
Эти две операции влияют друг на друга, поэтому для сходимо сти алгоритма могут потребоваться несколько итерраций.
Калибровку можно реализовать за одну итеррацию, если вмес то подстройки биполярного смещения (ошибка в середине шкалы ) выполнять подстройку отрицательного конца шкалы, исполь зуя ту же самую схему. Сначала следует подать на вход напряжение на 1/2 МЗР выше номинального отрицательного конца шкалы (–4.9988 В для диапазона ±5 В) и регулировать R1 до получения на выходе 1–ого переключения кода (0000 0000 0001 → 0000 0000 0000). Далее калибруется усиление (как описано выше).
РАЗВЯЗKА ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Рекомендуется установить танталовый конденсатор 10 мкФ ме жду REF IN (вывод 10) и землей. Это увеличивает отношение S/N+D, так как ослабляются широкополосные шумы, возникающие в источ нике опорного напряжения.
РАЗВОДKА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ
Проектирование систем с АЦП высокого разрешения требует серьезного внимания к разводке печатной платы. Большое значение имеет импеданс дорожек. При протекании тока 5 мА п о дорожке сопротивлением 0.5 Ом возникает разность потенциа лов 2.5 мВ, что при 12–разрядном разрешении и полной шкале 10 В соответствует 1 МЗР. Помимо падений напряжения на землях следует также учитывать индуктивные и емкостные связи, ос обенно когда прецизионные аналоговые сигналы соседствуют с логическими сигналами на одной плате. Наконец, линии пита ния должны быть развязаны, что позволяет фильтровать шумы по питанию.
AD1674 имеет широкополосный входной каскад. Это означает, что AD1674 будет реагировать на высокочастотный шум, присутствующий на входе, который другие недискретизирую щие (или дискретизирующие, но с ограниченной входной полосой частот) АЦП проигнорировали бы. Следовательно, необходим о устранить эти высокочастотные шумы при помощи развязки и ли anti–alias–фильтра (НЧ–фильтр для устранения эффекта наложения спектров при дискретизации) на аналоговом входе AD1674.
Дорожки аналоговых и логических сигналов не должны прохо дить рядом. Kаждый сигнал должен иметь соответствующую “аналоговую” или “цифровую” обратную дорожку, проложенную рядом с сигнальной дорожкой. При таком подходе сигнальные петли имеют минимальную площадь, что сводит к минимуму шумовые наводки через индуктивную связь. Настоятельно рекомендуется использование широких дорожек на печатны х платах, толстых проводов и заземляющих слоев, что обеспеч ивает низкий импеданс сигнальных линий. Желательно иметь также отдельные “аналоговый” и “цифровой” заземляющие слои, соединенные в одной точке, что сводит к минимуму петли по землям. Дорожки аналоговых сигналов должны проходить как можно дальше от дорожек логических сигналов и пересекать их (если это необходимо) только под прямыми углами.
AD1674 имеет определенные конструктивные особенности, облегчающие разводку плат. Аналоговые выводы расположены рядом друг с другом, что помогает изолировать их от логиче ских сигналов. Тщательная проработка схемы позволила снизить до минимума токи по землям. Ток, протекающий через AGND, равен 2.2 мА, с незначительными вариациями, зависящими от кода. Ток через DGND является главным образом обратным током выходных драйверов DB 11– DB 0.
РАЗВЯЗKА ПИТАНИЯ
Источники питания AD1674 должны иметь хорошую фильтрацию, должны быть хорошо стабилизированы и не давать высокочастотного шума. Не рекомендуются импульсные исто чники питания, так как они имеют тенденцию генерировать выбросы , которые могут внести дополнительный шум в аналоговую сис тему.
Между всеми выводми питания ИС и землей должны быть установлены развязывающие конденсаторы, причем они долж ны быть расположены как можно ближе к ИС. Достаточная развяз ка в широком диапазоне частот обеспечивается установленными параллельно танталовым конденсатором 10 мкФ и дисковым керамическим конденсатором 0.1 мкФ.
Длина дорожек между выводами конденсаторов и соответствующими выводми питания и заземления ИС должна быть как можно меньше. При разводке платы следует располагать AD1674 и связанные с ним аналоговые входные цепи и соединения как можно дальше от логических схем. Сплошной заземляющий аналоговый слой вокруг AD1674 изолирует ИС от сильных переходных токов, протекающих по землям. По упомянутым вы ше причинам нежелательно использование соединений накрутк ой проводов; предпочтительна тщательно разработанная печа тная плата.
ЗАЗЕМЛЕНИЕ
Если используется одна ИС AD1674 с отдельными аналоговым и цифровым заземляющими слоями, то следует соединить аналоговый заземляющий слой с AGND, а цифровой заземляющий слой – c DGND, причем соединительные дорожки должны быть как можно короче. Затем следует соединить AGND и DGND на AD1674. Если используются несколько AD1674, или если помимо AD1674 к аналоговым питаниям подключены другие компоненты, то сле дует соединить аналоговую и цифровую земли в одной точке на источниках питания, а не на каждой ИС. Тем самым устраняются большие петли по землям, которые через индуктивную связь дают шумовые наводки и наводки от логических сигналов.
РЕKОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИНТЕРФЕЙСА С МИKРОПРОЦЕССОРАМИ
Типичная программа интерфейса с АЦП состоит из нескольких операций. Прежде всего, запись по адресу АЦП инициирует преобразование. Затем процессор должен ждать завершения цикла преобразования, так как для большинства АЦП преобразование длится больше чем один командный цикл. Правильные данные могут быть считаны только после заверш ения преобразования. AD1674 имеет выходной сигнал (STS), который указывает на выполнение преобразования в данный момент. Процессор может опрашивать этот сигнал, считывая его чере з внешний трехстабильный буфер (или другой входной порт). Си гнал STS может также использоваться для генерации прерывания по завершении преобразования, если к системе предъявляются жесткие временные требования (напомним, что максимальное время преобразования AD1674 составляет всего лишь 10 мкс), а процессор должен выполнять другие действия во время цикл а преобразования в АЦП. Можно использовать другой метод определения конца преобразования – предположить, что цик л преобразования длится 10 мкс, и вставить достаточное число пустых команд, выполнение которых заняло бы 10 мкс ”процессорного” времени.
Kак только установлено, что преобразование завершилось, м ожно считывать данные. В случае АЦП с разрешением 8 разрядов (ил и
128 |
Публикуется с разрешения |
|
фирмы Analog Devices |
12 – РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ЧАСТОТОЙ ДИСKРЕТИЗАЦИИ ДО 100 KSPS |
AD1674 |
еще меньшим) достаточно одной операции чтения данных. В сл учае АЦП, у которых число разрядов данных превышает разрядност ь шины, необходим выбор форматов данных, и необходимы несколько операций чтения. AD1674 имеет внутреннюю логику для прямого интерфейса как с 8–разрядными, так и с 16–разрядными шинами данных, что выбирается входным сигналом 12/8. В схемах с 16–разрядной шиной данных (в этом случае устанавливается 12/8=”1”) выходные линии данных AD1674 (DB11 – DB0) могут быть подсоединены или к 12–ти старшим разрядам шины данных, или к 12–ти младшим разрядам. Остальные 4 разряда должны быть замаскированы програмно. В случае 8–разрядной шины данных (12/8=”0”) часть выходных линий данных AD1674 соединяется друг с другом (подробнее см. “Временные параметры преобразовани я”), а сигнал A0 определяет, какая часть слова данных будет выведена на шину. Процессор может управлять сигналом A0 посредством адреса. Так, четный адрес (A0=”0”) выведет на шину 8 старших разрядов (DB11– DB4). Нечетный адрес (A0=”1”) выведет на шину 4 младших разряда (DB3– DB0) в верхней половине байта и 4 завершающих нуля (таким образом, становятся ненужными команды маскирования разрядов).
Формат данных AD1674 для 8–разрядной шины
|
|
|
|
xxx0 (четный адрес) |
|
|
||
D7 |
|
|
|
|
|
|
|
D0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DB11 |
DB10 |
DB9 |
|
DB8 |
DB7 |
DB6 |
DB5 |
DB4 |
(ÑÇÐ) |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xxx1 (нечетный адрес) |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DB3 |
DB2 |
DB1 |
|
DB0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
(ÌÇÐ) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИНТЕРФЕЙС С 8085А
Íà Ðèñ. 7 приведена схема, в которой AD1674 работает в режиме полного контроля под управлением 8085А. Эта схема дает приме р учета изменений временных параметров, что необходимо при использовании AD1674 вместо AD674A в разработанных ранее схемах (см. Òàáë. 2, “Системный режим”). На Ðèñ. 8 приведены временные диаграммы запуска преобразования, на Ðèñ. 9 – временные диаграммы чтения.
Рис.7. Интерфейс 8085А – AD1674 с задержанным
управляющим сигналом R/C
RD |
|
|
|
& |
|
|
|
|
|
6 |
CE |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
WR |
|
|
|
|
|
|
|
|
VDD |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D PR |
Q |
R/C |
|||
|
|
|
|
& |
|
|
|
CLK |
Q |
|
AD1674 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
8085A |
|
|
|
|
|
|
|
CLR |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
& |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
A15-A8 |
|
|
|
|
ИСТОЧНИК |
|
CS |
||||||
|
|
|
|
ОПОРНОГО |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ALE |
|
АДРЕСНЫЙ |
|
|
|
|
|
|
4 |
A0 |
|||
|
РЕГИСТР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DB3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AD7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DB0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DB11 |
AD0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DB4 |
A1407P05
Цикл запуска преобразования начинается, когда сигнал WR переходит в “0”, что заставляет CE перейти в “1”. Так как сигнал CLR имеет до этого низкий уровень, то R/C устанавливается в “0”. Kогда CLR переходит в “1”, R/C будет оставаться равным “0” до следующего нарастающего фронта сигнала CLK.
|
Рис.8. Запуск преобразования |
|
||
WR |
|
|
|
|
CE |
|
|
|
|
CLR |
|
|
|
|
CS |
|
|
|
|
STS |
|
|
A1407Z05 |
|
|
Рис.9. Чтение данных из AD1674 |
|
||
RD |
|
|
|
|
CE |
|
|
|
|
CLK |
|
|
|
|
CLR |
|
|
|
|
R/C |
|
|
|
|
CS |
|
|
|
|
A0 |
|
|
|
|
Данные |
старший |
младший |
|
|
áàéò |
áàéò |
A1407Z06 |
||
|
||||
Первым считывается старший байт. Цикл чтения начинается когда RD переходит в “0”, что вызывает переключение CE в “1”. CS уже равен “0”, в результате чего сигналы на входах CLR и PR D–триггера имеют значение “1”. Это вызывает переключение R/C в “1” на
нарастающем фронте CLK. R/C не перейдет в “0” до тех пор, пока 1 CS не перейдет в “1”, что вызывает переключение CLR в “0”, что в
свою очередь переводит D–триггер в устойчивое состояние Q =”0”. Этот же цикл повторяется для чтения младшего байта.
Рис.10. Зависимость суммарного коэффициента гармоник |
||||
|
от входной частоты |
|
||
|
Амплитуда, дБ |
|
|
|
|
fSAMPLE = 100 kSPS |
|
|
|
0 |
Полная шкала = +10 B |
|
|
|
-20 |
|
|
|
|
|
|
THD |
|
|
-40 |
|
|
|
|
-60 |
|
|
|
|
-80 |
|
|
|
|
-100 |
|
|
|
|
-120 |
|
|
3ÿ гармоника |
|
|
|
2àÿ гармоника |
|
|
1 |
10 |
102 |
103 |
104 |
|
|
fOUT, êÃö |
|
A1407G01 |
Рис.5. Эквивалентная схема внутренней логики |
||||
Публикуется с разрешения |
129 |
фирмы Analog Devices |
|