LINEAR TECHNOLOGY DC2222A АверсampЛінг АЦП з наладжвальным лічбавым фільтрам
LTC2500-32/LTC2508-32/LTC2512-24: 32-Bit/24-Bit OversampЛінг АЦП з наладжвальным лічбавым фільтрам
АПІСАННЕ
У дэманстрацыйнай схеме 2222A прадстаўлены АЦП LTC®2500-32, LTC2508-32 і LTC2512-24. LTC2500-32, LTC2508-32 і LTC2512-24 - гэта маламагутныя, малашумныя, высокахуткасныя 32-бітныя/24-бітныя АЦП SAR з інтэграваным канфігураваным лічбавым асерадняючым фільтрам, якія працуюць ад аднаго сілкавання 2.5 В. Наступны тэкст адносіцца да LTC2508-32, але адносіцца да ўсіх дэталяў, адзіная розніца ў тым, штоample хуткасць і колькасць біт. DC2222A дэманструе прадукцыйнасць пастаяннага і пераменнага току LTC2508-32 у спалучэнні з платамі збору даных DC590 або DC2026 QuikEval™ і DC890 PScope™. Выкарыстоўвайце DC590 або DC2026, каб прадэманстраваць прадукцыйнасць пастаяннага току, напрыклад шум ад размаху да піку і лінейнасць пастаяннага току. Выкарыстоўвайце DC890, калі дакладна sampпатрабуюцца хуткасці лінга або для дэманстрацыі характарыстык пераменнага току, такіх як SNR, THD, SINAD і SFDR. DC2222A прызначаны для паказу рэкамендаванага зазямлення, размяшчэння і выбару кампанентаў, маршрутызацыі і абыходу для гэтага АЦП.
Дызайн files для гэтай друкаванай платы, уключаючы схему, BOM і макет даступныя на http://www.linear.com/demo/DC2222A або сканіруйце QR-код на адваротным баку дошкі. L, LT, LTC, LTM, Linear Technology і лагатып Linear з'яўляюцца зарэгістраванымі гандлёвымі маркамі, а QuikEval і PScope з'яўляюцца гандлёвымі маркамі Linear Technology Corporation. Усе іншыя гандлёвыя маркі з'яўляюцца ўласнасцю іх адпаведных уладальнікаў.
Малюнак 1. Схема падлучэння DC2222A
Працэдура хуткага старту
Табліца 1. Параметры зборкі і гадзінніка DC2222A
| ЗБОРКА ВЕРСІЯ |
U1 ЧАСТКА НУМАР |
МАКСІМАЛЬНАЯ ВЫХОДНАСЦЬ ДАДЗЕНЫЯ СТАЎКА |
DF |
БІТЫ |
МАКС. CLK IN ЧАСТ |
ВЫХОД |
РЭЖЫМ |
ДЗЕЛЯНІК |
| DC2222A-A | LTC2500IDKD-32 | 175kps | 4 | 32 | 70 МГц | A | Няма праверкі | 100 |
| 173kps | 4 | 32 | 70 МГц | A | Праверыць | 101 | ||
| 250kps | 4 | 32 | 43 МГц | A | Размеркаваны Чытаць | 43 | ||
| 250kps | 4 | 32 | 45 МГц | A | Праверка + Dis. Прачытайце | 45 | ||
| 800kps | 1 | 24 | 80 МГц | B | 100 | |||
| DC2222A-B | LTC2508IDKD-32 | 3.472kps | 256 | 32 | 80 МГц | A | Няма праверкі | 90 |
| 2.900kps | 256 | 32 | 75 МГц | A | Праверыць | 101 | ||
| 3.906kps | 256 | 32 | 43 МГц | A | Размеркаваны Чытаць | 43 | ||
| 3.906kps | 256 | 32 | 45 МГц | A | Праверка + Dis. Прачытайце | 45 | ||
| 900kps | 1 | 14 | 90 МГц | B | 100 | |||
| DC2222A-C | LTC2512IDKD-24 | 350.877kps | 4 | 24 | 80 МГц | A | Няма праверкі | 57 |
| 303.03kps | 4 | 24 | 80 МГц | A | Праверыць | 66 | ||
| 400kps | 4 | 24 | 62.4 МГц | A | Размеркаваны Чытаць | 39 | ||
| 400kps | 4 | 24 | 70.4 МГц | A | Праверка + Dis. Прачытайце | 44 | ||
| 1.5 Мс/с | 1 | 14 | 85.5 МГц | B | 57
|
Пераканайцеся, што ўсе перамычкі ўсталяваны, як апісана ў раздзеле DC2222A Перамычкі. У прыватнасці, пераканайцеся, што VCCIO (JP3) усталяваны ў становішча 2.5 В. Кіраванне DC2222A з дапамогай DC890, калі JP3 DC2222A знаходзіцца ў становішчы 3.3 В, прывядзе да прыкметнага зніжэння прадукцыйнасці ў SNR і THD. Злучэнні перамычак па змаўчанні наладжваюць АЦП на выкарыстанне ўбудаванага эталона і рэгулятараў. Аналагавы ўваход па змаўчанні звязаны з пастаянным токам. Падключыце DC2222A да высакахуткаснай платы збору дадзеных USB DC890 з дапамогай раздыма P1. (Не падключайце кантролер PScope і кантролер QuikEval адначасова.) Затым падключыце DC890 да галоўнага ПК з дапамогай стандартнага кабеля USB A/B. Падключыце ±9 В да пазначаных клем. Затым прымяніце крыніцу дыферэнцыяльнага сінуса з нізкім джиттером да J2 і J4.
Падключыце сінусоідную або квадратную хвалю 2.5VP-P з нізкім дрыгаценнем да раздыма J1, выкарыстоўваючы табліцу 1 у якасці арыентыру для адпаведнай тактавай частаты. Звярніце ўвагу, што ў J1 ёсць канчатковы рэзістар 49.9 Ом.
Запусціце праграмнае забеспячэнне PScope (PScope.exe версіі K86 або больш позняй версіі), якое пастаўляецца з DC890, або загрузіце яго з www.linear.com/software.
Поўная дакументацыя па праграмным забеспячэнні даступная ў меню Даведка. Абнаўленні можна загрузіць з меню Інструменты. Перыядычна правярайце наяўнасць абнаўленняў, бо могуць быць дададзены новыя функцыі.
Праграмнае забеспячэнне PScope павінна распазнаць DC2222A і наладзіць сябе аўтаматычна. Налада па змаўчанні заключаецца ў чытанні адфільтраванага вываду, калі не выбрана "Праверка" і "Размеркаванае чытанне", а кнопка "Уніз" SampКаэфіцыент лінга (DF), усталяваны на мінімальна магчымае значэнне. Каб змяніць гэта, націсніце на наладу Set Demo Bd Options на панэлі інструментаў PScope, як паказана на малюнку 2. Поле Configuration Options, паказанае на малюнках 3a, 3b і 3c, дазваляе наладжваць выхад ADC, DF, Verify і Distributed Read. У выпадку LTC2500 таксама можна выбраць тып фільтра, узмацненне сціску і ўзмацненне пашырэння. Калі праверка не выбрана, тады ПРАЦЭДУРА ХУТКАГА СТАРТУ
мінімальная колькасць бітаў будзе выключана. Калі выбрана "Праверыць", колькасць біт, якія выдаляюцца, павялічваецца на восем, што ўключае колькасць sampLes бярэцца за бягучы выхад. Размеркаванае чытанне дазваляе выкарыстоўваць больш павольны такт, размяркоўваючы тактаваныя даныя на колькасць секундampлес. DF можна ўсталяваць у шырокім дыяпазоне, які вызначаецца прыладай, якая выкарыстоўваецца. Павелічэнне DF палепшыць SNR. Тэарэтычна SNR палепшыцца на 6 дБ, калі паменшыць sampкаэфіцыент лінга павялічваецца ў чатыры разы. На практыцы эталонны шум у канчатковым выніку абмяжуе паляпшэнне SNR. Павелічэнне абыходнага кандэнсатара REF (C20) або выкарыстанне вонкавага апорнага сігналу з меншым шумам павялічыць гэты ліміт.
Націсніце кнопку «Збіраць» (гл. малюнак 4), каб пачаць збор даных. Затым кнопка «Збор» змяняецца на «Паўза», націснуўшы на якую можна спыніць збор даных.
Малюнак 2. Панэль інструментаў PScope
Працэдура хуткага старту
ПРАЦЭДУРА ХУТКАГА СТАРТУ DC590 АБО DC2026
ВАЖНА! Каб пазбегнуць пашкоджання DC2222A, пераканайцеся, што JP6 DC590 або JP3 DC2026 усталяваны на 3.3 В перад падключэннем да DC2222A.
VCCIO (JP3) DC2222A павінен знаходзіцца ў становішчы 3.3 В для працы DC590 або DC2026 (QuikEval). Каб выкарыстоўваць кантролер QuikEval з DC2222A, неабходна прыкласці –9V і зазямленне да клем –9V і GND. 9 В для DC2222A забяспечваецца кантролерам QuikEval. Падключыце кантролер QuikEval да галоўнага ПК стандартным кабелем USB A/B. Падключыце DC2222A да кантролера QuikEval з дапамогай 14-жыльнага стужачнага кабеля, які ўваходзіць у камплект. (Не падключайце кантролер QuikEval і PScope адначасова.) Падключыце крыніцу сігналу да J4 і J2. Пры выкарыстанні кантролера QuikEval на J1 не патрабуецца тактавы сігнал. Тактавы сігнал падаецца праз раз'ём QuikEval (J3).
Запусціце праграмнае забеспячэнне QuikEval (версія K109 або больш позняя), якое пастаўляецца з кантролерам QuikEval, або спампуйце яго з
ПРАЦЭДУРА ХУТКАГА СТАРТУ DC590 АБО DC2026
Пры націску кнопкі «Канфігурацыя» з'явіцца меню параметраў канфігурацыі, падобнае да таго, што паказана для PScope, за выключэннем таго, што даступны толькі адфільтраваны вывад і няма опцый для праверкі і размеркаванага чытання. Павелічэнне DF паменшыць шум, як паказана на гістаграме на малюнку 6. Шум будзе зменшаны на квадратны корань з колькасці sampлес павялічваецца. На практыцы ў якасці ўваходных абtagПавялічаны эталонны шум у канчатковым выніку абмяжуе паляпшэнне шуму.
Малюнак 6. Гістаграма QuikEval з DF = 1024
Магутнасць пастаяннага току
DC2222A патрабуе ±9 В пастаяннага току і спажывае прыблізна 115 мА/–18 мА пры працы з тактавай частатой 90 МГц. Большую частку току харчавання спажывае FPGA, op amps, рэгулятары і дыскрэтная логіка на плаце. Уваходнае напружанне 9 В пастаяннага токуtage сілкуе АЦП праз рэгулятары LT1763, якія забяспечваюць абарону ад выпадковага зваротнага зрушэння. Дадатковыя рэгулятары забяспечваюць харчаванне для FPGA і op ampс. Падрабязнасці падлучэння глядзіце на малюнку 1.
Пры выкарыстанні кантролера DC890 неабходна забяспечыць нізкі дрыгаценне 2.5VP-P (калі VCCIO знаходзіцца ў становішчы 3.3В, гадзіннік ampЛітуда павінна быць 3.3VP-P.) сінусоід або квадрат да J1. Уваход тактавага сігналу звязаны з пераменным токам, таму ўзровень пастаяннага току тактавага сігналу не важны. Рэкамендуецца выкарыстоўваць тактавы генератар, напрыклад Rohde & Schwarz SMB100A. Нават добры тактавы генератар можа пачаць выдаваць прыкметнае дрыгаценне на нізкіх частотах. Таму рэкамендуецца для ніжніх sample стаўкі, каб падзяліць больш высокую тактавую частату да жаданай уваходнай частаты. Стаўленне тактавай частаты да каэфіцыента пераўтварэння паказана ў табліцы 1. Калі тактавы ўваход павінен кіравацца логікай, рэкамендуецца выдаліць тэрмінатар 49.9 Ом (R5). Павольныя нарастаючыя фронты могуць парушыць SNR пераўтваральніка пры наяўнасці высокага ўзроўню ampбольш высокія частоты ўваходных сігналаў.
Паралельны выхад дадзеных з гэтай платы (ад 0 В да 2.5 В па змаўчанні), калі ён не падключаны да DC890, можа быць атрыманы лагічным аналізатарам і пасля імпартаваны ў электронную табліцу або матэматычны пакет у залежнасці ад патрэбнай формы лічбавай апрацоўкі сігналу. . У якасці альтэрнатывы дадзеныя могуць быць пададзены непасрэдна ў схему прыкладання. Каб зафіксаваць дадзеныя, выкарыстоўвайце кантакт 50 P1. Дадзеныя могуць быць зафіксаваныя з дапамогай спадальнага фронту гэтага сігналу. У рэжыме праверкі для кожнага даных патрабуюцца два спадальныя краюampле. Узроўні выхаднога сігналу даных на P1 таксама можна змяніць на 0 В да 3.3 В, калі схема прыкладання патрабуе больш высокай гучнасціtagд. Гэта дасягаецца шляхам перамяшчэння VCCIO (JP3) у становішча 3.3 В.
Па змаўчанні эталон LTC6655 5V. Калі выкарыстоўваецца знешні апорны сігнал, ён павінен хутка аднаўляцца пры наяўнасці глюкаў на штыфце REF. Спасылаючыся на апорную схему на малюнку 7, адпаяйце R37 і прымяніце знешні апорны аб'ёмtage да тэрмінала VREF.
Драйвер па змаўчанні для аналагавых уваходаў АЦП на DC2222A паказаны на малюнках 8a і 8b. Гэтыя схемы
буферызаваць уваходны сігнал ад 0 В да 5 В, які падаецца на AIN+ і AIN–. Акрамя таго, дыяпазон гэтых схем абмяжоўвае ўваходны сігнал на ўваходзе АЦП. Калі драйвер LTC2508-32, малюнак 8a, будзе выкарыстоўвацца для прымянення пераменнага току, рэкамендуецца выдаліць кандэнсатары C71 і C73 і замяніць іх тонкаплёнкавымі кандэнсатарамі WIMA P/N SMDTC04470XA00KT00 4.7 мкФ або эквівалентнымі ў пазіцыях C90 і C91. Гэта забяспечыць найменшыя скажэнні.
НАСТРОЙКА DC2222A
Гэтая дэманстрацыйная плата правяраецца ў хатніх умовах з дапамогай БПФ сінусоіды, якая падаецца на дыферэнцыяльны ўваход дэманстрацыйнай платы. Гэта прадугледжвае выкарыстанне крыніцы тактавага сігналу з нізкім джиттером разам з дыферэнцыяльным выхадным сінусоідным генератарам на частаце каля 200 Гц. Узровень уваходнага сігналу складае прыблізна –1 дБFS. Уваход зрушваецца па ўзроўні і фільтруецца з дапамогай схемы, паказанай на малюнку 9. Тыповае БПФ, атрыманае з дапамогай DC2222A, паказана на малюнку 4. Звярніце ўвагу, што для разліку рэальнага SNR узровень сігналу (F1 amplitude = –1dB) трэба дадаць назад да SNR, якое адлюстроўвае PScope. З былымampЯк паказана на малюнку 4, гэта азначае, што фактычнае SNR будзе 123.54 дБ замест 122.54 дБ, якое паказвае PScope. Узяўшы RMS суму пераразлічаных SNR і THD, атрымаем SINAD 117.75 дБ. Паказаны THD быў атрыманы з выкарыстаннем дадатковых кандэнсатараў WIMA.
Малюнак 9. Пераключальнік дыферэнцыяльнага ўзроўню
Існуе шэраг сцэнарыяў, якія могуць прывесці да зманлівых вынікаў пры ацэнцы АЦП. Адзін з распаўсюджаных - гэта харчаванне пераўтваральніка з частатой, якая з'яўляецца часткай sample rate, і які будзе выконваць толькі невялікую падгрупу магчымых выходных кодаў. Правільны метад - выбраць частату M/N для ўваходнай частаты сінусоіды. N - колькасць sampлес у БПФ. M - просты лік ад адзінкі да N/2. Памножце M/N на sample rate, каб атрымаць уваходную частату сінусоіднай хвалі. Іншы сцэнар, які можа даць дрэнныя вынікі, - гэта калі ў вас няма сінусогенератара, здольнага вымяраць частату праміле
НАСТРОЙКА DC2222A
дакладнасць або калі ён не можа быць зафіксаваны на тактавай частаце. Вы можаце выкарыстоўваць БПФ з аконным праглядам, каб паменшыць уцечку або распаўсюджванне асноўнага сігналу, каб атрымаць набліжаную характарыстыку АЦП. Калі патрабуецца акно, рэкамендуецца акно Blackman-Harris 92dB. Калі ан ampвыкарыстоўваецца Lifier або крыніца тактавага сігналу з нізкім фазавым шумам, акно не палепшыць SNR.
Макет
Як і любы высокапрадукцыйны АЛП, гэтая частка адчувальная да кампаноўкі. Вобласць непасрэдна вакол АЦП на DC2222A павінна выкарыстоўвацца ў якасці арыентыру для размяшчэння і маршрутызацыі розных кампанентаў, звязаных з АЦП. Вось некаторыя рэчы, пра якія трэба памятаць, раскладваючы плату для LTC2508-32. Каб атрымаць максімальную прадукцыйнасць, неабходна зазямленне. Трымайце абыходныя кандэнсатары як мага бліжэй да кантактаў харчавання. Для кожнага абыходнага кандэнсатара выкарыстоўвайце зваротныя сігналы з нізкім імпедансам, падлучаныя непасрэдна да зазямлення. Выкарыстанне сіметрычнай кампаноўкі вакол аналагавых уваходаў звядзе да мінімуму ўздзеянне паразітных элементаў. Экрануйце аналагавыя ўваходныя трасы зазямленнем, каб звесці да мінімуму сувязь з іншымі трасамі. Захоўвайце сляды як мага карацей.
Выбар кампанента
Пры выкарыстанні АЦП з нізкім узроўнем шуму і скажэнняў, такім як LTC2508-32, важны выбар кампанентаў, каб не пагоршыць прадукцыйнасць. Рэзістары павінны мець нізкія значэнні, каб мінімізаваць шум і скажэнні. Металаплёнкавыя рэзістары рэкамендуюцца для памяншэння скажэнняў, выкліканых саманагрэвам. З-за іх нізкай гучнасціtage, для далейшага памяншэння скажэнняў варта выкарыстоўваць кандэнсатары NPO або сярэбраную слюду. Любы буфер, які выкарыстоўваецца для прымянення пераменнага току, павінен мець нізкі ўзровень скажэнняў, нізкі ўзровень шуму і хуткі час усталявання, напрыклад, LTC6363 і LT6202. Для прыкладанняў з дакладнасцю да пастаяннага току LTC2057 таксама прымальны, калі прыменена адэкватная фільтрацыя вываду.
ПЕРЫМЫКІ DC2222A
Азначэнні
- JP1: EEPROM прызначаны толькі для заводскага выкарыстання. Пакіньце гэта ў стандартным становішчы WP.
- JP2: Сувязь выбірае сувязь пераменнага або пастаяннага току AIN–. Налада па змаўчанні - DC.
- JP3: VCCIO усталёўвае выхадныя ўзроўні на P1 на 3.3 В або 2.5 В. Выкарыстоўвайце 2.5 В для ўзаемадзеяння з DC890, што з'яўляецца наладай па змаўчанні. Выкарыстоўвайце 3.3 В для ўзаемадзеяння з DC590 або DC2026.
-
JP4: CM усталёўвае зрушэнне пастаяннага току для AIN+ і AIN–, калі ўваходы звязаны з пераменным токам. Для ўключэння сувязі пераменнага току неабходна ўсталяваць R35 і R36 (R = 1k), паказаныя на схеме на малюнку 10. Устаноўка гэтых рэзістараў пагоршыць THD уваходнага сігналу ў АЦП. VREF/2 - налада па змаўчанні. Калі абраны EXT, аб'ём агульнага рэжыму ўваходуtage можа быць усталяваны пры дапамозе клемы E5 (EXT_CM).
-
JP5: Сувязь выбірае сувязь пераменнага або пастаяннага току AIN+. Налада па змаўчанні - DC.
ДЭМА ІНСТРУКЦЫЯ DC2222A
ДЭМАНСТРАЦЫЙНАЯ ДОШКА ВАЖНАЯ ЗАЎВАГА
Аўтарскае права © 2004, Linear Technology Corporation
1630 McCarthy Blvd., Milpitas, CA 95035-7417
408-432-1900 ● ФАКС: 408-434-0507 ● www.linear.com
Дакументы / Рэсурсы
 |
LINEAR TECHNOLOGY DC2222A АверсampЛінг АЦП з наладжвальным лічбавым фільтрам [pdfКіраўніцтва карыстальніка DC2222A, кадрыampАЦП ling з канфігуруемым лічбавым фільтрам, DC2222A Oversampling АЦП з наладжвальным лічбавым фільтрам, АЦП з наладжвальным лічбавым фільтрам, аверсampлінг АЦП, АЦП |
