ALINX AN706 Simultaneous Sampling Multi-Channels 16-Bits AD-Modul Benutzerhandbuch

Modulschnittstelle: 40-poliger Buchsenstecker mit 0.1 Zoll Abstand, Download-Richtung
Umgebungstemperatur (bei eingeschalteter Stromversorgung): -40°~85°, alle Chips auf dem Modul erfüllen die industriellen Anforderungen

Eingangsschnittstelle: 8 SMA-Schnittstellen und 16-polige Header mit 2.54-Pin-Raster (Jeder Kanal hat zwei positive und zwei negative Pins)
Messgenauigkeit: Innerhalb von 0.5 mV

Teil 2: Modulstruktur

Abbildung 2-1: Die Struktur des 8-Kanal-AD-Moduls

Teil 3: Einführung in den AD7606-Chip

Der AD76061 ist ein 16-Bit-Simulationsprozessorampling, analog-digitale Datenerfassungssysteme (DAS) mit acht, sechs bzw. vier Kanälen. Jeder Teil enthält analoge Eingangsklamp Schutz, ein Antialiasing-Filter zweiter Ordnung, ein Track-and-Hold amplifier, ein 16-Bit-Analog-Digital-Wandler (ADC) mit sukzessiver Approximation der Ladungsumverteilung, ein flexibler digitaler Filter, ein 2.5-V-Referenz- und Referenz
Der Eingang clamp Schutzschaltung kann Vol tolerierentagbis zu ±16.5 V. Die AD7606/AD7606-6/AD7606-4 arbeiten mit einer einzigen 5-V-Versorgung und können echte bipolare Eingangssignale von ±10 V und ±5 V verarbeiten, während sampling mit Durchsatzraten bis zu 200 kSPS für alle Kanäle. Die Eingangsklamp Schutzschaltung kann Vol tolerierentages bis zu ±16.5 V.
Der AD7606 hat eine analoge Eingangsimpedanz von 1 MΩ, unabhängig vonampling-Frequenz. Der Einzelversorgungsbetrieb, die On-Chip-Filterung und die hohe Eingangsimpedanz machen Treiberbetrieb überflüssig amps und externe bipolare Versorgungen.
Der Antialiasing-Filter AD7606/AD7606-6/AD7606-4 hat eine Grenzfrequenz von 3 dB bei 22 kHz und bietet eine Antialiasing-Unterdrückung von 40 dB beiampbei 200 kSPS.
Der flexible Digitalfilter ist Pin-gesteuert, führt zu Verbesserungen des SNR und reduziert die 3-dB-Bandbreite.

Teil 4: Funktionsblockdiagramm des AD7606-Chips

Abbildung 4-1: Funktionsblockdiagramm AD7606

Teil 5: AD7606 Chip-Timing-Spezifikation

Abbildung 5-1: AD7606 Timing-Diagramme

Der AD7606 ermöglicht gleichzeitigeampSteuerung aller acht analogen Eingangskanäle.
Alle Kanäle sind sampgleichzeitig geführt, wenn beide CONVST-Pins (CONVST A, CONVST B) miteinander verbunden sind. Ein einzelnes CONVST-Signal wird verwendet, um beide CONVST x-Eingänge zu steuern. Die steigende Flanke dieses gemeinsamen CONVST-Signals initiiert gleichzeitigeampling auf allen analogen Eingangskanälen (V1 bis V8).
Der AD7606 enthält einen integrierten Oszillator, der zur Durchführung der Konvertierungen verwendet wird. Die Konvertierungszeit für alle ADC-Kanäle beträgt tCONV. Das BUSY-Signal zeigt dem Benutzer an, wann Konvertierungen im Gange sind. Wenn also die steigende Flanke von CONVST angewendet wird, geht BUSY auf logisch hoch und wechselt am Ende des gesamten Konvertierungsprozesses auf niedrig. Die fallende Flanke des BUSY-Signals wird verwendet, um alle acht Track-and-Hold-Schaltungen zu platzieren. amplifiers zurück in den Track-Modus. Die fallende Flanke von BUSY zeigt auch an, dass die neuen Daten jetzt vom parallelen Bus (DB[15:0]), den seriellen Datenleitungen DOUTA und DOUTB oder dem parallelen Byte-Bus DB[7:0] gelesen werden können.

Teil 6: Pin-Konfiguration des AD7606-Chips

Im Hardware-Schaltungsdesign des 706-Kanal-AD-Moduls AN8 stellen wir den Betriebsmodus des AD7606 ein, indem wir den drei Konfigurationspins des AD7606 Pull-Up- oder Pull-Down-Widerstände hinzufügen.

Der AD7606 unterstützt einen externen Referenzeingang oder eine interne Referenz. Wenn eine externe Referenz verwendet wird, erfordert der REFIN/REFOUT des Chips eine externe 2.5-V-Referenz. Bei Verwendung einer internen Referenzspannungtage. Der REFIN/REFOUT-Pin ist eine interne 2.5-V-Referenz. Der REF SELECT-Pin wird verwendet, um die interne oder externe Referenz auszuwählen. In diesem Modul ist die Genauigkeit der internen Referenzspannungtage des AD7606 ist ebenfalls sehr hoch (2.49 V ~ 2.505 V), das Schaltungsdesign wählt die Verwendung der internen Referenzspannungtage.

Pin-Name Pegel festlegen Beschreibung

Referenzauswahl Hohes Level Internes Referenzvolumen verwendentage 2.5V

Die Datenerfassung der AD-Konvertierung des AD7606 kann im Parallel- oder im Serienmodus erfolgen. Der Benutzer kann den Kommunikationsmodus durch Einstellen des PAR/SER/BYTE SEL-Pin-Pegels einstellen. Wählen Sie im AN706-Moduldesign den Parallelmodus, um AD-Daten des AD7606 zu lesen.

Pin-Name Pegel festlegen Beschreibung

PAR/SER/BYTE SEL Niedriges Niveau Parallele Schnittstelle auswählen
Der RANGE-Pin wird verwendet, um entweder ±10 V oder ±5 V als Eingangsbereich in AD9767 auszuwählen. Im ±5 V-Bereich ist 1LSB = 152.58 uV. Im ±10 V-Bereich ist 1LSB = 305.175 uV. Wählen Sie im Schaltungsdesign des AN706-Moduls ±5 V Analogspannung.tage Eingangsbereich

Pin-Name Pegel festlegen Beschreibung

REICHWEITE Niedriges Niveau Auswahl des analogen Signaleingangsbereichs: ±5 V

Der AD7606 enthält einen optionalen digitalen Sinc-Filter erster Ordnung, der in Anwendungen eingesetzt werden sollte, bei denen langsamere Durchsatzraten verwendet werden oder ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis oder ein höherer Dynamikbereich erwünscht ist. Die ÜberampDas Verhältnis des digitalen Filters wird über die Oversampling-Pins, OS [2:0] (siehe Tabelle unten). OS 2 ist das MSB-Steuerbit und OS 0 ist das LSB-Steuerbit. Die folgende Tabelle enthält die Oversampling Bit-Dekodierung zur Auswahl der verschiedenen OversampDie OS-Pins werden an der fallenden Flanke von BUSY verriegelt.
Im Hardware-Design des AN706-Moduls führt OS[2:0] zur externen Schnittstelle, und das FPGA oder die CPU können durch Steuern des Pin-Pegels von OS[2:0] auswählen, ob der Filter verwendet werden soll, um eine höhere Messgenauigkeit zu erzielen.

Teil 7: AD7606 Chip ADC-Übertragungsfunktion

Die Ausgabecodierung des AD7606 ist Zweierkomplement. Die vorgesehenen Codeübergänge erfolgen in der Mitte zwischen aufeinanderfolgenden ganzzahligen LSB-Werten, also 1/2 LSB und 3/2 LSB. Die LSB-Größe beträgt beim AD65,536 FSR/7606. Die ideale Übertragungscharakteristik für den AD7606 ist in Abbildung 7-1 dargestellt.

Teil 8: Schnittstellendefinition (Der beschriftete Pin auf der Platine ist Pin 1)

Stift	Signalname	Beschreibung	Stift	Signalname	Beschreibung
1	Masse	Boden	2	VCC	+5V
3	OS1	OversampLeng Wählen	4	OS0	OversampLeng Wählen
5	KONVSTAB	Datenkonvertierung	6	OS2	OversampLeng Wählen
7	RD	Lesen	8	ZURÜCKSETZEN	Zurücksetzen
9	BUSY	Beschäftigt	10	CS	Chipauswahl
11			12	ERSTE DATEN	Erste Daten
13			14
15	DB0	AD-Datenbus	16	DB1	AD-Datenbus
17	DB2	AD-Datenbus	18	DB3	AD-Datenbus
19	DB4	AD-Datenbus	20	DB5	AD-Datenbus
21	DB6	AD-Datenbus	22	DB7	AD-Datenbus
23	DB8	AD-Datenbus	24	DB9	AD-Datenbus
25	DB10	AD-Datenbus	26	DB11	AD-Datenbus

Teil 9: AN706 Modul Experimentelles Verfahren

Verbinden Sie zunächst das AN706-Modul mit dem 34-poligen Standard-Erweiterungsport der ALINX FPGA-Entwicklungsplatine (falls die Entwicklungsplatine ausgeschaltet ist).

Verbinden Sie Ihre Signalquelle mit dem Eingangsanschluss des AN706-Moduls (Hinweis: Eingangsbereich des AD-Anschlusses: -5 V bis +5 V).
Laden Sie das Programm mit der Quartus II- oder ISE-Software auf das FPGA herunter (wenn Sie die Testprogramme benötigen, senden Sie eine E-Mail an rachel.zhou@alinx.com.cn).

Öffnen Sie das Assistententool für die serielle Debugging-Funktion und stellen Sie die Kommunikations-Baudrate der seriellen Schnittstelle wie folgt ein
Abbildung 9-1: Das Serial Debugging Assistant Tool
Die voltagDer Wert des 8-Kanal-Signaleingangs des AN706-Moduls wird in der seriellen Kommunikation angezeigt. (Da die 8-Wege-Daten im seriellen Debugging-Assistenten in einer Zeile angezeigt werden, müssen wir die Schnittstelle vergrößern.)

Abbildung 9-2: Serielle Kommunikation

Bei den obigen Daten handelt es sich um 8 Datenkanäle ohne Signaleingang, da sich der AD-Signaleingang in einem schwebenden Zustand befindet und die AD-Konvertierungsausgangsdaten etwa 1.75 V betragen.
Exampauf: Wenn Sie den Eingang von Kanal 1 mit dem 3.3-V-Teststift auf dem AN706-Modul mit einer DuPont-Leitung verbinden, um die Spannung zu testentage von 3.3V auf dem Modul.

Abbildung 9-3: Kanal 1 mit 3.3-V-Teststift

Zu diesem Zeitpunkt betragen die auf der seriellen Schnittstelle angezeigten Messdaten von AD1 etwa +3.3074.

Abbildung 9-4: Teststift-Voltage Anzeige auf der seriellen Schnittstelle

Teil 10: Messgenauigkeit des AN706-Moduls

Durch Messung des eingesetzten Volumenstage und dem hochpräzisen Voltmeter liegt die tatsächliche Messgenauigkeit des AD706-Moduls innerhalb von 0.5 mV im Bereich von -5 V bis +5 V.tage Eingabebereich.
Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse von acht Kanälen für vier analoge Lautstärkeregler.tagDie erste Spalte enthält die vom hochpräzisen Digitalmultimeter gemessenen Daten und die letzten acht Spalten sind die Ergebnisse der AD-Modulmessung des AD-Moduls.

Tabelle 10-1: Testvolumentage

Bei dieser Testroutine werden die OversampDer Filter zur Aktivierung der Ling-Override-Funktion wird nicht verwendet, um die Genauigkeit des Moduls AN706 zu verbessern. Für Benutzer, die die Genauigkeit des Moduls weiter verbessern möchten,ampling und die sampDie Geschwindigkeit ist nicht hoch, sie kann im Programm eingestellt werden. Methode der sampVergrößerung können Sie die Overhead-ampling-Verhältnis im Programm.

Teil 11: AN706 Modultestprogrammbeschreibung

Nachfolgend finden Sie eine kurze Beschreibung der Ideen für jedes Verilog-Testprogramm. Benutzer können sich auch auf die Hinweisbeschreibung im Code beziehen.

Programm der obersten Ebene: ad706_test.v
Definieren Sie die FPGA- und AN706-Module und den seriellen Port zum Empfangen und Senden der Signaleingabe und -ausgabe und instanziieren Sie drei Unterprogramme (ad7606.v, volt_cal.v und uart.v).
AD-Datenerfassungsprogramm: ad7606.v
Nach dem Timing des AD7606, sampDie 16 analogen Signale werden in 16-Bit-Daten AD umgewandelt. Das Programm sendet zuerst das Signal CONVSTAB an den AD7606, um die AD-Datenkonvertierung zu starten, und wartet, bis das Busy-Signal auf LOW geht, um die Daten von AD-Kanal 1 bis Kanal 16 nacheinander zu lesen.
AD Voltage Konvertierung (1 LSB)=5V/ 32758=0.15 mV

BandtagDas Konvertierungsprogramm für AD-Daten: volt_cal.v Das Programm konvertiert die 16-Bit-Daten von ad7606.v, Bit[15] in positive und negative Vorzeichen und Bit[14:0] wandelt sie zunächst in ein voltage-Wert mit der folgenden Formel und konvertiert dann den hexadezimalen voltagDer Wert wird in einen 20-stelligen BCD-Code umgewandelt.
Sendeprogramm für serielle Schnittstelle: uart.v Timing sendet 8 Kanäle von voltage-Daten über UART an den PC. Der Sendetakt der seriellen Schnittstelle wird durch Division der Frequenz durch 50 MHz ermittelt, die Baudrate beträgt 9600 bps.

www.alinx.com

Dokumente / Ressourcen

ALINX AN706 Simultaneous SampMehrkanaliges 16-Bit-AD-Modul [pdf] Benutzerhandbuch
AN706 Simultanes Sampling Mehrkanal-16-Bit-AD-Modul, AN706, Simultaneous Sampling Mehrkanal 16-Bit AD Modul, Sampling Mehrkanal-16-Bit-AD-Modul, Mehrkanal-16-Bit-AD-Modul, 16-Bit-AD-Modul, AD-Modul, Modul

Verweise

Bedienungsanleitung

Teil 1: Parameter des 8-Kanal-AD-Erfassungsmoduls