模／数转换器AD676原理应用

{ 一 了 模／数转换器 AD676原理与应用 世健系统集团公司驻上海联络处(200031) 戈一新 亏 |。 摘 要 ：AD676是美国模拟器件公司最近推出的一种新型器件 它是一种多功能 16位并行 输 出的模／It转换器 ，其转换导通率 为 100gsps．总的转换时 间仅 为 10 s。简单介 绍 AD676的技 术 性能及应 用 中应注意 的一些 问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 AD676器件 内部按处理信号性 质分为模拟 部分 与数字部分。模拟部分的工作电压要求士l 2V=5 ． 数字部分的工作电压要求+5V=lO 。AD676器件不 仅为数字电源 (V叩)、模拟 电源 (Vcc—V )分别提供数 字地与模拟地 ，而且芯片管脚 l 4专门用作模拟 信号的 输入地(虚地) 这种处理方式减少了数字信号与模拟 信号之间的相互影响。 ● ＼— ， AD676 图 i AD67B管脚捧列分布图 AD676的主要技术性能指标 分辨率 tl 6位 内部非线性 士1LSB 差动非线性 无失误码 ；l6位 双概性零点误差 ：0．005 FSR(满量程范围) 增益误 差(100ksps，25 C)：0．005 FSR 增 益温 漂 ：0．0015 FSR 参考电压输入范围：5V(最小)，10V(最大)。 模拟输人范 围：±V盯 (最大 )。 输入建立时间：2 s。 总谐波 失 真 (THD)t 97dB，0 OOf4 《电子技术摩角f》 年第 9期 信号对噪声与失真度比 } 与l_ ：90dB 逻辑高 电平 输 入{2．4V(最 低)，VDD+O．3V(最 高) ‘， 逻辑低 电平输入 一0．3V(最低)，0．8V(最高)。 逻辑高电平输出 V∞一1V。 逻辑低 电平输出：0．4V。 AD676的封装形式 目前有二种 。28脚的双列直插 塑料封装与 28脚的双列直插陶瓷封装 AD676的管脚排列如图 l所示，各管 脚功能说明 列于 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf l。 表 1 AD676管脚功 能说 明 Busy 转换器的状态控制线，高电平 DD 有擅．表示正在进行转换或控 准 8 CA[_ D 控准控制管脚<9-步) SAMPLE D． V 采集控糊管胤，高电平有效． 在转换期间，SAMPLE控制内 部采样保持放大器的工作状态 和启动．F一缎转换。在位窿期 间，SAMPI E将保持低电平 如果高电早期间进行幢准，诊 断信号将加到昔脚 5和管脚6 的二十最低位 t 1O C【 K Dl 主时钟输入，曹丁执行转换 AD676噩习{17十时钟周期 11 DG D P 数字地。 1 2 Vcc P +12V电擐电压 1 3 AGND P／A 模拟地(电攮地) l 4 AGNDSENSE Ai 模批虚地 1 5 Vln ．^ 模拟输入电压 l 6 VREF A一 补接参考电压墒 ^ 一 lgV电谭电压(陶瓷封装的 l T P 顶部在由部与v 相联) l 8 VDn P +jV逻辑电源电压 19～28 H ～Nt】0 最高位数据 洼： 、^ 模拟赣人 B——数字精 '^ 一 数字输出 P 一电源 一 35 维普资讯 http://www.cqvip.com 图 2 AD676功能 框 图 二、AD676功能简要说明 AD676是一十多功能的 I6位摸／数转换器 在同 一 个管壳内包含有二个芯片 ，一个芯片是数字控制芯 片，制造时采 用了 DSPCMOS工 艺，该部分具 有编码 控制、逐次逼近寄存器 、自动校准 、随机存取寄存器 、计 算单元 及输出数据锁存等功能 另一个芯 片是 ADC 芯 片，制造 时采用了 B[MOS I处理工艺，这部分具有 输入采样／保持 、虚地、模拟 信号地、电平信号转换、比 较及逻辑与时基控制等功能 AD676的功能框图如图 2所示。 AD676的工作方式采用逐 次逼近法 。但 是，它是 采用 电容矩 阵形式改变 电容重新分布的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ．代替传 统的激光调整电阻梯形 网络的方法。这样就避免了由 于温度增加而导致 电阻值的失配而引起的整个器件的 线性度变化。由于 AD676具有 自动校准功能．在电容 器匹配的情况下就能消除局部误差 自动校准电路应 用于微控制和 DAC的测量标定，测 出补偿 电容 失配 时的误差，将该误差存储到片内的 RAM 中。当进行数 (a)ADS76总 的转换 时序 关 采囝 36 (b)AD676连 续转换 时序 兰 系囝 图 3 控市f信号与数据转换时序关系 据 转换时 ，就 使用 RAM 中的 这 值去修正转换精度。在任 何时刻都可“执行自动控准程 序 ，这样就保证了转换精度．1吏 得器 件具有高性能 ，同时也免 除了使用者的 自行调整工序。 三、AD676的控 制及转换 时序 AD676模数转换器由管脚 (9)的 SAMPI，E和管脚(1o)的 cI．K二个信号控制。控制信号 与数据转换 的时序关系如图 3 示 在最小的采样时间 ts内， 当 SAMPLE为高电平时．摸拟 信号输入，完成转换时 ．Busy变 勾低电平。如果在完成转换前， Busy变为低电平．则采样输入 电 压 V 埔 过 窗 口 延 迟 后． SAMPI E变 为低电平．转换 停 止一这时 AD676进行 自身的转 换 输入电压 Vin从内部电 容矩阵断开 由于 SAMPLE为 低电平，即使 Busy变为高电平． SAMPI E的输入信号将不起作 用，这种状态直到转换完成(这 时 Busy变为低电平)为止 在 r 最小周期时间 内．SAMPI E 必须保持低电平，这个过程需要 应用 I7十 CLK 时钟咏冲 由于 《电子技术应用札994年第 9期 维普资讯 http://www.cqvip.com 脉 的上升沿触发有效，因此在第 l7个 CLK脉 周期 结束前．CLK脉冲后沿就开始不起作用。在 时间内，当 SAMPLE变为低电平后，Busy变为高电平，这就意味着 转换器正在处理，并且 Busy必须高 电平，一直到完成转 换 当Busy变为低电平，在第 l7十 CLK时钟周期时， 数据输出发生变化，并且是正确的，在 Busy变为低电平 以后 ，AD676将不受 CLK电平的影响，输出数据一直保 持常数，直到完成新转换前。因此 ，在从 Busy变为低电平 开始到新转换的第 17个 CLK来之前这一段时间内任何 时刻都能够读取敬据 。如果采用连续时钟信号，在断开 Vin的瞬间．该时刻正好出现在 SAMPLE的下降沿时， 使用者必须避开 CLK的边缘 。cI K的周期功能可以变 化，但是 ，高(tc )和低(t。c)二者的相位都必颃符台时序 的技术要求。为了避免负沿转换干扰比较器的稳定血 将 取 t 最小半边的值，为了避免转换器干扰内部比较器 的稳定，SAMPI E管脚变化状态不应紧接在 CLK周期 结束。 AD676的输入模拟电压超过额定值(满量程)时 ，输 出代码将被限制在额定值 ，保持满量程的代码 AD676的输出代码是二进制补码，它的真值表如表 l所示。 表 1 AD676输出真值表 Vln 输出代码 >满量程 011111111ll】I]1l 满量程 01j111】1]1l】Ij1] 满量程一1I．SB 0111】1】1lIl1ll10 零点+1LSB 0000000000000001 零 点 0000000000000000 零点 1LSB 11111ll11I】ll111 满量程一 1I．SB lCO000nO00O0O0O1 一 满量程 10O0O00000000000 < 满 星程 10000~O0O0000000 四、AD676对电源的要求 AO676采用三种电源 ⋯V -(管嘟 l2)采用+l2V 电 源⋯V (管脚 1 7)采用一1 2V 电源 ．V (管脚 18)采用一 5V 电源。±1 2V电源是为 AD676的模拟部分提供工作 电源 ，这部分包括 ADC和采样／保持放大器(SHA)。+ 5V 电源是为 AD676数字部分提供 工作 电源．这部分包 括数据输出缓冲．自动校准控制等 在模数转换器中，由 于电源变化时，转换器的线性 电路部分性能也要受到影 响，尤其在高频转换时更为明显 高频时。数字电路需要 更太的电流 。这样就会产生尖峰电压，如果这些尖峰电压 的信号幅值超过±12V 电源电压的 5 及 5V 电源电压 的土10 的极限值。那幺。ADC的性能将下降 另一方 面 当尖峰信号的频率大干 100KHz时．AD676的技 术 性能也要降低 因此．必顽在转换器的各个电源管脚附近 对地接一个去耦电容，典型值 为 0．I>F，逻辑电源 Vnn的 去耦电容应对数字地公共点相接；而模拟 电压 uc、V旺 应对模拟地公共点相接 ，参考 电源也要对模拟地公共点 《电子技术应用》T自 4年第 9期 相接一个去耦电容 数字地与模拟地应该只有一个公共 点相接 为了防止一12v 电源损坏时而损坏整个转换器， 应该在模拟电源管脚 vcc(12)与数字电源管脚 Von(18) 之间加一个保护二报管，二报管的管压降不大于 0．3V。 练台上述可以对 AD676的 电源要求得出以下几点 结论： 1．各组电源的纹波 电压幅值不大于 电流电压幅值 的 1 。 2．模拟电源电压幅值为 1 2V~5 ，一12V~5 3 数字电源电压幅值为 5V±lO 各路 电源的去辆电容及地线的接法如图 4所示 上 系毵数字地 系绕模拟地 12V--12V 4 AD6 76的去耦电弃接法示意图 五，模／数转换器 AD676的应用 + l2V ‰ ～ 一 ] 一 审 法 卵 搬 的 源 特 A 维普资讯 http://www.cqvip.com 模 ／数转换器 AD676在应用时，参考电源可以采用 5V参考源(参考型号 AD586)．这时输入电压的幅值范 国为 5V～一5V。也可以采用 10V 参考诼(参考塑为 AD587)．这时输入电压的幅值范围为 1OV～+]0V。 AD676模／数转换器与参考源的具体连接线路如 图 5所 示 ； AD676的输入信号地 (虚地 )的接法要特别注意， 应用时必须将信号源的信号地与 AD676的管脚 (14) 直接相连。具体线路如图 6所示。否则，转换器的转换 精度要降低 ．并且增 加不必要 的干扰 在图 5线路中， 具有噪声低 ．交流使 用时失真度小的特 点。对于那些要 求低失调 电压和低偏置电压，而且采样速 率较低的场 台 ．建议用 C,P一27代替围 6中的 AD845。 罔 竹 弓 地 转 抟 在 AD6 76 麻地 的注括线路旧 系，当分别供电时，应首先供士12V，然后供 一5V．顺序 不可相反。为了防止+12V损坏而使 AD676失效，使 用时 应在管脚 (12)与管脚 (18)之闻接 一千 保护 二概 管 ．这时十l 2V损坏 时 ．管脚 (1 2)可 以保持 4．7V 上的电压。注意 ：保护二破管的管压降不能大于0 3V。 数字信号处理器 ADSP 21Ol采用 AD676作为 模 ／数转 换 器时 ，AD676缓 冲 器 中数 据直 接 映射 到 ADsP一2101的寄存器空间里 ．当 ADSP--2101使用 时钟频率 1 2．5MHz时 ，要求 AD676有一十等待状志 具体接线见 圈 7 AD676与 ADSP 2l01教 信号处理器接线原理图 AD676是 一 种 刚 刚 推 向 市 场 的 新 型 l6位 100KSPS模／数转换器 ．由于篇幅所限 ，应用实例 与技 术问题就不再详细介绍。如读者需要详细技术资料或 技术咨询 ，请与世健公 司驻和各地联络处联 系。 (收稿 日期：l994 04一』5) 由于 AD676采用 +l2V与 +5V 的 电源 供 电体 j k 业 } k-■} } j j 斗 - } -士 业 业 } } - # - } } 南京计通电子技术开发公司现货提供 全 系列液晶显示器 南京计通电子技术开发公司为大连东方显示器材有限公司南京地 区代理 ．本公司多年来从事段码式 、字符点 阵式和图形汉字式液晶显示器的开发与应用 ．积累了丰富的实践经验 ，我公司将免费提供优良的技术服务和售后 服务 ，欢迎来函来电来人联系! 段码式：1位、2÷位、3位、3寺位、4位、4寺、5值、6位、8位 ‘ 1 段码式(带模块 )：3÷位 、4位、6位、8位、l 2位、16位 字符点阵式：16位 ×l行、l6位 x 2行 (A、B两种)、15位×4 、10位 ×2行tA、”两种 、2O位 ×4行、{0位 ×2行 图型 汉字 式 128×32(TN型 、STN 型 、128x54、160×32、120×32 字符和图型式均可提供背光 、用户有特殊要求 ，可提供定做业务 并有驱动器、控 器及斑马条供应。 通信地址 南京市太平南路 1 25号二楼 邮 编 ：2IC002 电 话：(0~5)4523764 传 真 ：(025}g5~352~ BP札(中文】：(02 5)4459459—2786或 3787 联 聚 人：市场部 武汉经营址：武汉救字 耸司 地 址 ：武 泣 武 昌珞 瑜 料 39 通信地址 ；武 昌 4223信 邮 编 ：43帅74 电 话 (027)78I2960 联 幕 睬 军 ． 《电子技术商 挪 994年第9期 维普资讯 http://www.cqvip.com