8-канальная AD
Модуль набыцця
AN706
Кіраўніцтва карыстальніка
Частка 1: Параметры 8-канальнага модуля збору AD
- Модуль VPN: AN706
- Чып AD: AD7606
- Канал: 8-канальны
- AD біты: 16-біт
- Макс СampСтаўка: 200KSPS
- Уваходны кнtage Хуткасць: -5В~+5В
- Пласты друкаванай платы модуля: 4-слаёвы, незалежны ўзровень харчавання і ўзровень GND
- Інтэрфейс модуля: 40-кантактны гнёзд з інтэрвалам 0.1 цалі, кірунак загрузкі
- Тэмпература навакольнага асяроддзя (пры падключаным сілкаванні: -40°~85°, усе чыпы на модулі адпавядаюць прамысловым патрабаванням
- Інтэрфейс уводу: 8 інтэрфейсаў SMA і 16-кантактныя раздымы з крокам 2.54 (Pin Кожны канал мае два станоўчыя і адмоўныя кантакты)
- Дакладнасць вымярэння: у межах 0.5 мВ
Частка 2: Структура модуля
Малюнак 2-1: Структура 8-канальнага модуля AD
Частка 3: Увядзенне мікрасхемы AD7606
AD76061 - гэта 16-бітны, адначасовы sampling, аналагава-лічбавыя сістэмы збору даных (DAS) з васьмю, шасцю і чатырма каналамі адпаведна. Кожная частка змяшчае аналагавы ўваход clamp абарона, фільтр згладжвання другога парадку, адсочванне і ўтрыманне amplifier, 16-бітны аналога-лічбавы пераўтваральнік з паслядоўным набліжэннем пераразмеркавання зарада (АЦП), гнуткі лічбавы фільтр, апорны і апорны 2.5 В
Уваход склamp схемы абароны могуць трываць voltagда ±16.5 В. AD7606/AD7606-6/AD7606-4 працуюць ад аднаго крыніцы 5 В і могуць падтрымліваць сапраўдныя біпалярныя ўваходныя сігналы ±10 В і ±5 В, пакуль сampЛінг з прапускной здольнасцю да 200 kSPS для ўсіх каналаў. Уваход склamp схемы абароны могуць трываць voltagда ±16.5 В.
AD7606 мае аналагавы ўваходны супраціў 1 МОм незалежна ад сampчастата лінга. Аперацыя з адзіным сілкаваннем, убудаваная фільтрацыя і высокі ўваходны супраціў пазбаўляюць ад неабходнасці драйвера amps і знешнія біпалярныя крыніцы харчавання.
Фільтр згладжвання AD7606/AD7606-6/AD7606-4 мае частату зрэзу 3 дБ 22 кГц і забяспечвае адхіленне згладжвання на 40 дБ, калі сampна 200 kSPS.
Гнуткі лічбавы фільтр кіруецца штыфтамі, забяспечвае паляпшэнне SNR і памяншае прапускную здольнасць на 3 дБ.
Частка 4: Функцыянальная блок-схема мікрасхемы AD7606
Малюнак 4-1: Функцыянальная блок-схема AD7606
Частка 5: Тэхнічныя характарыстыкі чыпа AD7606
Малюнак 5-1: Часовыя дыяграмы AD7606
AD7606 дазваляе адначасовыя sampлінг усіх васьмі аналагавых уваходных каналаў.
Усе каналы sampсвятлодыёд адначасова, калі абодва штыфта CONVST (CONVST A, CONVST B) звязаны разам. Адзін сігнал CONVST выкарыстоўваецца для кіравання абодвума ўваходамі CONVST x. Нарастаючы фронт гэтага агульнага сігналу CONVST ініцыюе адначасовыя sampling на ўсіх аналагавых уваходных каналах (V1 да V8).
AD7606 змяшчае ўбудаваны генератар, які выкарыстоўваецца для выканання пераўтварэнняў. Час пераўтварэння для ўсіх каналаў АЦП складае tCONV. Сігнал BUSY паказвае карыстальніку, калі ідуць пераўтварэнні, таму, калі прымяняецца нарастаючы фронт CONVST, BUSY становіцца лагічным высокім і пераходзіць у нізкі ўзровень у канцы ўсяго працэсу пераўтварэння. Падаючы фронт сігналу BUSY выкарыстоўваецца для размяшчэння ўсіх васьмі адсочвання і ўтрымання ampLifiers назад у рэжым дарожкі. Западаючы фронт BUSY таксама паказвае, што новыя даныя цяпер можна счытваць з паралельнай шыны (DB[15:0]), паслядоўных ліній перадачы дадзеных DOUTA і DOUTB або паралельнай байтавай шыны DB[7:0].
Частка 6: Канфігурацыя штыфта мікрасхемы AD7606
У канструкцыі апаратнай схемы 706-канальнага модуля AD AN8 мы ўстанавілі рэжым працы AD7606, дадаўшы нагрузачныя або паніжальныя рэзістары да трох канфігурацыйных кантактаў AD7606.
- AD7606 падтрымлівае знешні апорны ўваход або ўнутраны апорны ўвод. Калі выкарыстоўваецца знешні апорны сігнал, REFIN/REFOUT мікрасхемы патрабуе вонкавага апорнага напружання 2.5 В. Пры выкарыстанні ўнутранай спасылкі voltagд. Штыфт REFIN/REFOUT з'яўляецца ўнутраным апорным напругай 2.5 В. Штыфт REF SELECT выкарыстоўваецца для выбару ўнутранага або вонкавага эталона. У гэтым модулі, таму што дакладнасць унутранай спасылкі voltage AD7606 таксама вельмі высокі (2.49 В ~ 2.505 В), схема выбірае выкарыстанне ўнутранага апорнага аб'ёмуtage.
Імя шпількі Усталюйце ўзровень Апісанне REF SELECT Высокі ўзровень Выкарыстоўвайце ўнутраныя спасылкі томtagе 2.5В - Збор даных AD7606 можа ажыццяўляцца ў паралельным або паслядоўным рэжыме. Карыстальнік можа ўсталяваць рэжым сувязі, усталяваўшы ўзровень штыфта PAR/SER/BYTE SEL. у канструкцыі модуля AN706 выберыце паралельны рэжым для чытання даных AD AD7606
Імя шпількі Усталюйце ўзровень Апісанне PAR/SER/ВЫБ. БАЙТА Нізкі ўзровень Выберыце паралельны інтэрфейс - Штыфт RANGE выкарыстоўваецца для выбару ±10 В або ±5 В у якасці ўваходнага дыяпазону ў AD9767. У дыяпазоне ±5 В 1LSB=152.58 мкВ. У дыяпазоне ±10 В 1LSB=305.175 мкВ. У схеме схемы модуля AN706 выберыце аналагавы аб'ём ±5 Вtagдыяпазон уваходу
Імя шпількі Усталюйце ўзровень Апісанне RANGE Нізкі ўзровень Выбар дыяпазону ўваходу аналагавага сігналу: ±5 В - AD7606 змяшчае дадатковы лічбавы фільтр sinc першага парадку, які варта выкарыстоўваць у праграмах, дзе выкарыстоўваюцца больш нізкія хуткасці прапускной здольнасці або дзе пажадана больш высокае стаўленне сігнал/шум або дынамічны дыяпазон. КадрыampЛінг каэфіцыент лічбавага фільтра кантралюецца з дапамогай кадраўampling pins, OS [2:0] (гл. табліцу ніжэй). OS 2 - гэта біт кіравання MSB, а OS 0 - біт кіравання LSB. Табліца ніжэй паказвае аверampLing біт дэкадавання, каб выбраць розныя кадрыampле стаўкі. Штыфты АС фіксуюцца на краі падзення BUSY.
У апаратнай канструкцыі модуля AN706 OS [2:0] вядзе да знешняга інтэрфейсу, і FPGA або працэсар могуць выбраць, ці варта выкарыстоўваць фільтр, кантралюючы ўзровень кантактаў OS [2:0] для дасягнення больш высокай дакладнасці вымярэнняў. .
Частка 7: ФУНКЦЫЯ ПЕРАДАЧЫ АЦП мікрасхемы AD7606
Кадаванне вываду AD7606 з'яўляецца дадатковым да двух. Распрацаваныя кодавыя пераходы адбываюцца пасярэдзіне паміж паслядоўнымі цэлымі значэннямі LSB, гэта значыць 1/2 LSB і 3/2 LSB. Памер LSB складае FSR/65,536 7606 для AD7606. Ідэальная характарыстыка перадачы для AD7 паказана на малюнку 1-XNUMX.
Частка 8: Вызначэнне інтэрфейсу (Пазначаны кантакт на друкаванай плаце - гэта кантакт 1)
| Pin | Назва сігналу | Апісанне | Pin | Назва сігналу | Апісанне |
| 1 | GND | зямля | 2 | VCC | +5В |
| 3 | OS1 | За кадрамampлінг Выберыце |
4 | OS0 | За кадрамampлінг Выберыце |
| 5 | КАНВСТАБ | Пераўтварэнне дадзеных | 6 | OS2 | За кадрамampлінг Выберыце |
| 7 | RD | Прачытайце | 8 | СКІД | Скінуць |
| 9 | ЗАНЯТЫ | заняты | 10 | CS | Выбар чыпа |
| 11 | 12 | ПЕРШЫЯ ДАДЗЕНЫЯ | Першыя дадзеныя | ||
| 13 | 14 | ||||
| 15 | DB0 | AD шына дадзеных | 16 | DB1 | AD шына дадзеных |
| 17 | DB2 | AD шына дадзеных | 18 | DB3 | AD шына дадзеных |
| 19 | DB4 | AD шына дадзеных | 20 | DB5 | AD шына дадзеных |
| 21 | DB6 | AD шына дадзеных | 22 | DB7 | AD шына дадзеных |
| 23 | DB8 | AD шына дадзеных | 24 | DB9 | AD шына дадзеных |
| 25 | DB10 | AD шына дадзеных | 26 | DB11 | AD шына дадзеных |
Частка 9: Эксперыментальная працэдура модуля AN706
- Спачатку падключыце модуль AN706 да 34-кантактнага стандартнага порта пашырэння платы распрацоўкі ALINX FPGA (у выпадку, калі плата распрацоўкі выключана).
- Падключыце крыніцу сігналу да ўваходнага раздыма модуля AN706 (Заўвага: уваходны дыяпазон порта AD: -5В~+5В).
- Спампуйце праграму ў FPGA з дапамогай праграмнага забеспячэння Quartus II або ISE (калі вам патрэбныя праграмы тэсціравання, адпраўце электронны ліст на rachel.zhou@alinx.com.cn).
- Адкрыйце інструмент памочніка адладкі паслядоўнага порта і ўсталюйце хуткасць перадачы дадзеных паслядоўнага порта наступным чынам
Малюнак 9-1: Памочнік паслядоўнай адладкі - ВыпtagЗначэнне 8-канальнага ўваходнага сігналу модуля AN706 з'явіцца ў паслядоўнай сувязі. (Паколькі 8-канальныя даныя адлюстроўваюцца ў адным радку ў памочніку паслядоўнай адладкі, нам трэба павялічыць інтэрфейс.)
Малюнак 9-2: Паслядоўная сувязь
Прыведзеныя вышэй даныя ўяўляюць сабой 8 каналаў даных без уводу сігналу, таму што ўваходны сігнал AD знаходзіцца ў плаваючым стане, а выходныя даныя пераўтварэння AD складаюць каля 1.75 В.
Exampль: Калі вы злучыце ўваход канала 1 з тэставым штыфтам 3.3 В на модулі AN706 з лініяй DuPont, каб праверыць аб'ёмtage 3.3 В на модулі.
Малюнак 9-3: Канал 1 з тэставым штыфтам 3.3 В
У гэты час даныя вымярэння AD1, якія адлюстроўваюцца на паслядоўным інтэрфейсе, складаюць каля +3.3074.
Малюнак 9-4: Тэставы штыфт Voltage дысплей на паслядоўным інтэрфейсе
Частка 10: Дакладнасць вымярэння модуля AN706
Вымярэннем прыкладзенага абtage і высокадакладны вальтметр, фактычная дакладнасць вымярэнняў модуля AD706 знаходзіцца ў межах 0.5 мВ у дыяпазоне ад -5 В да +5 В аб'ёмуtage дыяпазон уводу.
У наступнай табліцы паказаны вынікі васьмі каналаў для чатырох аналагавых аб'ёмаўtagэс. Першы слупок - гэта даныя, вымераныя высокадакладным лічбавым мультиметром, а апошнія восем слупкоў - вынікі вымярэння модуля AD модуля.
Табліца 10-1: Тэставанне Voltage
У гэтай працэдуры выпрабаванняў кадрыampфільтр уключэння перавызначэння ling не выкарыстоўваецца для павышэння дакладнасці модуля AN706. Для карыстальнікаў, якія хочуць яшчэ больш павысіць дакладнасць sampЛінг і сampхуткасць ling не высокая, яе можна задаць у праграме. Спосаб сampЛінг павелічэння, вы можаце ўсталяваць кадрыampсуадносіны лінга ў праграме.
Частка 11: Апісанне праграмы тэсціравання модуля AN706
Далей прыводзіцца кароткае апісанне ідэй для кожнай тэставай праграмы Verilog, і карыстальнікі таксама могуць звярнуцца да апісання заўваг у кодзе.
- Праграма верхняга ўзроўню: ad706_test.v
Вызначце модулі FPGA і AN706 і паслядоўны порт для прыёму і адпраўкі ўваходных і выходных сігналаў і стварыце тры падпраграмы (ad7606.v, volt_cal.v і uart.v). - Праграма збору даных AD: ad7606.v
Згодна з часам AD7606, сample 16 аналагавых сігналаў AD пераўтвараюцца ў 16-бітныя дадзеныя. Праграма спачатку адпраўляе сігнал CONVSTAB на AD7606, каб пачаць пераўтварэнне даных AD, і чакае, пакуль сігнал занятасці стане нізкім, каб паслядоўна счытваць даныя з каналаў AD 1 па канал 16.
AD Voltage Пераўтварэнне (1 LSB)=5В/32758=0.15 мВ
- тtagПраграма пераўтварэння для даных AD: volt_cal.v Праграма пераўтворыць 16-бітныя даныя, сабраныя з ad7606.v, Bit[15] у станоўчыя і адмоўныя знакі, а Bit[14:0] спачатку пераўтворыць іх у аб'ёмtage па наступнай формуле, а затым пераўтворыць шаснаццатковае аб'ёмtage значэнне ў 20-значны код BCD.
- Праграма адпраўкі праз паслядоўны порт: uart.v Timing адпраўляе 8 каналаў абtage дадзеныя на ПК праз uart. Тактавы сігнал паслядоўнага порта атрымліваецца дзяленнем частаты на 50 МГц, а хуткасць перадачы складае 9600 біт/с.
Дакументы / Рэсурсы
 |
ALINX AN706 Адначасовы SampШматканальны 16-бітны модуль AD ling [pdfКіраўніцтва карыстальніка AN706 Адначасовы СampШматканальны 16-бітны модуль AD ling, AN706, адначасовы Sampling шматканальны 16-бітны модуль AD, Sampling Шматканальны 16-бітны модуль AD, шматканальны 16-бітны модуль AD, 16-бітны модуль AD, модуль AD, модуль |