8-kanalni AD
Akvizicijski modul
AN706
Uputstvo za upotrebu
Dio 1: Parametri 8-kanalnog AD akvizicionog modula
- Modul VPN: AN706
- AD čip: AD7606
- Kanal: 8-kanalni
- AD bitovi: 16-bitni
- Max SampLe Rate: 200KSPS
- Ulazni voltage Brzina: -5V~+5V
- PCB slojevi modula: 4-slojni, nezavisni sloj napajanja i GND sloj
- Sučelje modula: 40-pinski ženski zaglavlje sa razmakom od 0.1 inča, smjer preuzimanja
- Temperatura okoline (sa priloženom strujom: -40°~85°, svi čipovi na modulu ispunjavaju industrijske zahtjeve
- Ulazni interfejs: 8 SMA interfejsa i 16-pinski zaglavlja sa 2.54 nagiba (Pin Svaki kanal ima pozitivna i negativna dva Pin)
- Preciznost mjerenja: unutar 0.5mV
Dio 2: Struktura modula
Slika 2-1: Struktura 8-kanalnog AD modula
Dio 3: Uvod u AD7606 čip
AD76061 je 16-bitni, simultani sampling, analogno-digitalni sistemi za prikupljanje podataka (DAS) sa osam, šest i četiri kanala, respektivno. Svaki dio sadrži analogni ulaz klamp zaštita, antialiasing filter drugog reda, track-and-hold ampLifier, 16-bitni analogno-digitalni pretvarač sukcesivnih aproksimacija preraspodjele naboja (ADC), fleksibilni digitalni filter, 2.5 V referenca i referenca
Ulaz clamp zaštitna kola mogu tolerisati voltages do ±16.5 V. AD7606/AD7606-6/AD7606-4 radi od jednog napajanja od 5 V i može prihvatiti ±10 V i ±5 V istinski bipolarni ulazni signal dok sampling sa brzinama protoka do 200 kSPS za sve kanale. Ulaz clamp zaštitna kola mogu tolerisati voltage do ±16.5 V.
AD7606 ima analognu ulaznu impedanciju od 1 MΩ bez obzira na sampling frekvencija. Operacija jednog napajanja, filtriranje na čipu i visoka ulazna impedancija eliminišu potrebu za drajverom op amps i eksterno bipolarno napajanje.
Filter za antialiasing AD7606/AD7606-6/AD7606-4 ima graničnu frekvenciju od 3 dB od 22 kHz i pruža odbijanje antialiasa od 40 dB kada sampling na 200 kSPS.
Fleksibilni digitalni filtar je vođen pin-om, daje poboljšanja u SNR-u i smanjuje propusni opseg od 3 dB.
Dio 4: AD7606 funkcionalni blok dijagram čipa
Slika 4-1: Funkcionalni blok dijagram AD7606
Dio 5: AD7606 specifikacija vremena čipa
Slika 5-1: AD7606 Vremenski dijagrami
AD7606 dozvoljava istovremeno sampuključenje svih osam analognih ulaznih kanala.
Svi kanali su sampLED istovremeno kada su oba CONVST pina (CONVST A, CONVST B) povezana zajedno. Jedan CONVST signal se koristi za kontrolu oba CONVST x ulaza. Rastuća ivica ovog zajedničkog CONVST signala inicira simultane sampling na svim analognim ulaznim kanalima (V1 do V8).
AD7606 sadrži oscilator na čipu koji se koristi za obavljanje konverzija. Vrijeme konverzije za sve ADC kanale je tCONV. Signal BUSY ukazuje korisniku kada su konverzije u toku, tako da kada se primijeni rastući rub CONVST, BUSY ide logički visoko i prelazi na nisko na kraju cijelog procesa konverzije. Padajuća ivica BUSY signala se koristi za postavljanje svih osam track-and-hold ampLifiers se vraćaju u mod staze. Pada ivica BUSY takođe ukazuje da se novi podaci sada mogu čitati sa paralelne magistrale (DB[15:0]), DOUTA i DOUTB linija serijskih podataka ili paralelne sabirnice bajtova, DB[7:0].
Dio 6: AD7606 konfiguracija pinova čipa
U dizajnu hardverskog kola AN706 8-kanalnog AD modula, postavili smo način rada AD7606 dodavanjem pull-up ili pull-down otpornika na tri konfiguracijska pina AD7606.
- AD7606 podržava eksterni referentni ulaz ili internu referencu. Ako se koristi eksterna referenca, REFIN/REFOUT čipa zahtijeva eksternu 2.5V referencu. Ako koristite internu referencu voltage. REFIN/REFOUT pin je interna referenca od 2.5 V. Pin REF SELECT se koristi za odabir interne reference ili eksterne reference. U ovom modulu, jer je tačnost interne reference voltage kod AD7606 je također vrlo visok (2.49V~2.505V), dizajn kola bira da koristi internu referentnu vol.tage.
Pin Name Podesite nivo Opis REF SELECT Visoki nivo Koristite internu referencu voltage 2.5V - AD7606 AD706 prikuplja podatke o konverziji AD može biti u paralelnom ili serijskom modu. Korisnik može postaviti način komunikacije postavljanjem nivoa pinova PAR/SER/BYTE SEL. u dizajnu modula AN7606, odaberite paralelni način rada za čitanje AD podataka ADXNUMX
Pin Name Podesite nivo Opis PAR/SER/BYTE SEL Nizak nivo Odaberite paralelni interfejs - Pin RANGE se koristi za odabir ±10 V ili ±5 V kao ulazni opseg u AD9767. U opsegu ±5 V, 1LSB=152.58uV. U opsegu ±10 V, 1LSB=305.175 uV. U dizajnu kola AN706 modula odaberite ±5V analogni voltage ulazni raspon
Pin Name Podesite nivo Opis RANGE Nizak nivo Izbor opsega analognog signala: ±5V - AD7606 sadrži opcioni digitalni sink filter prvog reda koji bi se trebao koristiti u aplikacijama gdje se koriste sporije brzine protoka ili gdje je poželjan veći omjer signal-šum ili dinamički raspon. The oversampling ratio digitalnog filtera kontroliše se preko prekoračenjaampigle, OS [2:0] (pogledajte tabelu ispod). OS 2 je MSB kontrolni bit, a OS 0 je LSB kontrolni bit. Tabela ispod daje overeampdekodiranje bitova za odabir različitih overaample rates. OS pinovi su pričvršćeni na padajućoj ivici BUSY.
U hardverskom dizajnu AN706 modula, OS[2:0] vodi do vanjskog sučelja, a FPGA ili CPU mogu odabrati da li će koristiti filter kontroliranjem nivoa pinova OS[2:0] kako bi se postigla veća preciznost mjerenja .
Dio 7: AD7606 Chip ADC FUNKCIJA TRANSFER
Izlazno kodiranje AD7606 je dva komplementa. Dizajnirani prijelazi koda se dešavaju na pola puta između uzastopnih cjelobrojnih LSB vrijednosti, odnosno 1/2 LSB i 3/2 LSB. LSB veličina je FSR/65,536 za AD7606. Idealna karakteristika prijenosa za AD7606 prikazana je na slici 7-1.
Dio 8: Definicija interfejsa (označeni pin na PCB-u je pin 1)
| Pin | Naziv signala | Opis | Pin | Naziv signala | Opis |
| 1 | GND | Ground | 2 | VCC | +5V |
| 3 | OS1 | overaampling Odaberite |
4 | OS0 | overaampling Odaberite |
| 5 | CONVSTAB | Konverzija podataka | 6 | OS2 | overaampling Odaberite |
| 7 | RD | Čitaj | 8 | RESET | Reset |
| 9 | ZAUZETO | Zauzeto | 10 | CS | Chip Select |
| 11 | 12 | FIRSTDATA | Prvi podaci | ||
| 13 | 14 | ||||
| 15 | DB0 | AD Data Bus | 16 | DB1 | AD Data Bus |
| 17 | DB2 | AD Data Bus | 18 | DB3 | AD Data Bus |
| 19 | DB4 | AD Data Bus | 20 | DB5 | AD Data Bus |
| 21 | DB6 | AD Data Bus | 22 | DB7 | AD Data Bus |
| 23 | DB8 | AD Data Bus | 24 | DB9 | AD Data Bus |
| 25 | DB10 | AD Data Bus | 26 | DB11 | AD Data Bus |
Dio 9: AN706 modul Eksperimentalni postupak
- Prvo povežite AN706 modul na 34-pinski standardni port za proširenje ALINX FPGA razvojne ploče (u slučaju da je razvojna ploča isključena).
- Povežite izvor signala na ulazni konektor AN706 modula (Napomena: opseg ulaza AD porta: -5V~+5V).
- Preuzmite program na FPGA koristeći Quartus II ili ISE softver (ako su vam potrebni programi za testiranje, pošaljite e-poštu na rachel.zhou@alinx.com.cn).
- Otvorite alatku pomoćnika za serijsko otklanjanje grešaka i postavite brzinu prijenosa komunikacije serijskog porta na sljedeći način
Slika 9-1: Alat pomoćnika za serijski otklanjanje grešaka - Voltage vrijednost 8-kanalnog signalnog ulaza AN706 modula će se pojaviti u serijskoj komunikaciji. (Budući da su 8-smjerni podaci prikazani u jednom redu u pomoćniku za serijsko otklanjanje grešaka, moramo povećati sučelje.)
Slika 9-2: Serijska komunikacija
Gornji podaci su 8 kanala podataka bez ulaznog signala, jer je ulaz AD signala u plutajućem stanju, a izlazni podatak AD konverzije je oko 1.75V.
Example: Ako povežete ulaz kanala 1 sa 3.3V test pinom na AN706 modulu sa DuPont linijom da testirate vol.tage od 3.3V na modulu.
Slika 9-3: Kanal 1 sa 3.3V test pinom
U ovom trenutku, merni podaci AD1 prikazani na serijskom interfejsu su oko +3.3074.
Slika 9-4: Test pin voltage prikaz na serijskom interfejsu
Dio 10: Preciznost mjerenja modula AN706
Mjerenjem primijenjene zapreminetage i visokopreciznog voltmetra, stvarna mjerna tačnost AD706 modula je unutar 0.5mV unutar -5V do +5V vol.tage ulazni opseg.
Sljedeća tabela prikazuje rezultate osam kanala za četiri analogna voltages. Prva kolona su podaci izmjereni digitalnim multimetrom visoke preciznosti, a posljednjih osam kolona su rezultati mjerenja AD modula AD modula.
Tabela 10-1: Testiranje Voltage
U ovoj test rutini, oversampFilter za omogućavanje ling override se ne koristi za poboljšanje tačnosti AN706 modula. Za korisnike koji žele dodatno poboljšati tačnost sampling i sampbrzina kretanja nije velika, može se podesiti u programu. Metoda sampuz povećanje, možete podesiti preokreteampling ratio u programu.
Dio 11: Opis programa za testiranje modula AN706
Slijedi kratak opis ideja za svaki Verilog test program, a korisnici se također mogu pozvati na opis napomene u kodu.
- Program najvišeg nivoa: ad706_test.v
Definirajte FPGA i AN706 module i serijski port za primanje i slanje ulaznog i izlaznog signala i instancirajte tri potprograma (ad7606.v, volt_cal.v i uart.v). - AD program za prikupljanje podataka: ad7606.v
Prema vremenu AD7606, sample 16 analognih signala AD konvertuje 16-bitne podatke. Program prvo šalje CONVSTAB signal AD7606 da započne konverziju AD podataka i čeka da signal zauzetosti padne na nisko da bi pročitao podatke AD kanala 1 do kanala 16 u nizu.
AD Voltage Konverzija (1 LSB)=5V/ 32758=0.15 mV
- VoltagProgram za konverziju AD podataka: volt_cal.v Program konvertuje 16-bitne podatke prikupljene od ad7606.v, Bit[15] u pozitivne i negativne predznake, a Bit[14:0] ih prvo pretvara u voltage po sljedećoj formuli, a zatim pretvara heksadecimalni obimtage vrijednost u 20-cifreni BCD kod.
- Program za slanje serijskog porta: uart.v Timing šalje 8 kanala voltage podatke na PC preko uart. Takt prenosa serijskog porta se dobija dijeljenjem frekvencije sa 50Mhz, a brzina prijenosa je 9600bps.
Dokumenti / Resursi
 |
ALINX AN706 Simultaneous Sampling višekanalni 16-bitni AD modul [pdf] Korisnički priručnik AN706 Simultaneous Sampling višekanalni 16-bitni AD modul, AN706, Simultaneous Sampling višekanalni 16-bitni AD modul, Sampling višekanalni 16-bitni AD modul, višekanalni 16-bitni AD modul, 16-bitni AD modul, AD modul, modul |