LINEAR TECHNOLOGY DC2222A Oversampling ADC-k konfigurálható digitális szűrővel
LTC2500-32/LTC2508-32/LTC2512-24: 32-Bit/24-Bit Oversampling ADC-k konfigurálható digitális szűrővel
LEÍRÁS
A 2222A bemutató áramkör az LTC®2500-32, LTC2508-32 és LTC2512-24 ADC-ket tartalmazza. Az LTC2500-32, LTC2508-32 és LTC2512-24 alacsony fogyasztású, alacsony zajszintű, nagy sebességű, 32 bites/24 bites SAR ADC-k integrált, konfigurálható digitális átlagoló szűrővel, amelyek egyetlen 2.5 V-os tápegységről működnek. A következő szöveg az LTC2508-32-re vonatkozik, de minden alkatrészre vonatkozik, az egyetlen különbség az, hogy sample sebesség és bitszám. A DC2222A bemutatja az LTC2508-32 egyen- és váltakozó áramú teljesítményét a DC590 vagy DC2026 QuikEval™ és DC890 PScope™ adatgyűjtő kártyákkal együtt. A DC590 vagy DC2026 segítségével demonstrálja az egyenáramú teljesítményt, például a csúcstól csúcsig zajló zajt és az egyenáramú linearitást. Használja a DC890-et, ha pontos sampling sebességre van szükség, vagy az AC teljesítmény bemutatásához, például SNR, THD, SINAD és SFDR. A DC2222A az ajánlott földelést, az alkatrészek elhelyezését és kiválasztását, az útválasztást és az áthidalást mutatja ehhez az ADC-hez.
Tervezés files ehhez az áramköri laphoz, beleértve a kapcsolási rajzot, a BOM-ot és az elrendezést, a következő címen érhető el http://www.linear.com/demo/DC2222A vagy olvassa be a QR-kódot a tábla hátulján. Az L, LT, LTC, LTM, a Linear Technology és a Linear logó a Linear Technology Corporation bejegyzett védjegyei, a QuikEval és a PScope pedig a Linear Technology Corporation védjegyei. Minden más védjegy a megfelelő tulajdonosok tulajdona.
1. ábra: DC2222A csatlakozási rajz
GYORS INDÍTÁSI ELJÁRÁS
1. táblázat: DC2222A szerelvény és óra opciók
| ÖSSZESZERELÉS VÁLTOZAT |
U1 RÉSZ SZÁM |
MAX KIMENET ADAT ARÁNY |
DF |
BITS |
MAX CLK IN FREQ |
KIMENET |
MÓD |
OSZTÓ |
| DC2222A-A | LTC2500IDKD-32 | 175ksps | 4 | 32 | 70 MHz | A | Nincs ellenőrzés | 100 |
| 173ksps | 4 | 32 | 70 MHz | A | Ellenőrizze | 101 | ||
| 250ksps | 4 | 32 | 43 MHz | A | Elosztott olvasás | 43 | ||
| 250ksps | 4 | 32 | 45 MHz | A | Ellenőrzés + Dis. Olvas | 45 | ||
| 800ksps | 1 | 24 | 80 MHz | B | 100 | |||
| DC2222A-B | LTC2508IDKD-32 | 3.472ksps | 256 | 32 | 80 MHz | A | Nincs ellenőrzés | 90 |
| 2.900ksps | 256 | 32 | 75 MHz | A | Ellenőrizze | 101 | ||
| 3.906ksps | 256 | 32 | 43 MHz | A | Elosztott olvasás | 43 | ||
| 3.906ksps | 256 | 32 | 45 MHz | A | Ellenőrzés + Dis. Olvas | 45 | ||
| 900ksps | 1 | 14 | 90 MHz | B | 100 | |||
| DC2222A-C | LTC2512IDKD-24 | 350.877ksps | 4 | 24 | 80 MHz | A | Nincs ellenőrzés | 57 |
| 303.03ksps | 4 | 24 | 80 MHz | A | Ellenőrizze | 66 | ||
| 400ksps | 4 | 24 | 62.4 MHz | A | Elosztott olvasás | 39 | ||
| 400ksps | 4 | 24 | 70.4 MHz | A | Ellenőrzés + Dis. Olvas | 44 | ||
| 1.5 Msps | 1 | 14 | 85.5 MHz | B | 57
|
Győződjön meg arról, hogy az összes jumper a DC2222A jumperek című részben leírtak szerint van beállítva. Különösen ügyeljen arra, hogy a VCCIO (JP3) 2.5 V állásban legyen. A DC2222A DC890-el történő vezérlése, miközben a DC3A JP2222-ja 3.3 V-os helyzetben van, az SNR és a THD teljesítményének észrevehető romlását okozza. Az alapértelmezett jumper csatlakozások úgy konfigurálják az ADC-t, hogy az alaplapi referenciát és a szabályozókat használja. Az analóg bemenet alapértelmezés szerint egyenáramú. Csatlakoztassa a DC2222A-t egy DC890 USB nagy sebességű adatgyűjtő kártyához a P1 csatlakozóval. (Ne csatlakoztasson egyszerre PScope vezérlőt és QuikEval vezérlőt.) Ezután csatlakoztassa a DC890-et egy gazdaszámítógéphez egy szabványos USB A/B kábellel. Csatlakoztasson ±9 V-ot a jelzett kivezetésekre. Ezután alkalmazzon alacsony jitter differenciális szinuszforrást a J2-re és J4-re.
Csatlakoztasson egy alacsony jitterű 2.5VP-P szinusz- vagy négyszöghullámot a J1 csatlakozóhoz, az 1. táblázat segítségével a megfelelő órajel-frekvencia meghatározásához. Vegye figyelembe, hogy a J1-nek 49.9 Ω-os földelési lezáró ellenállása van.
Futtassa a DC86-hez mellékelt PScope szoftvert (PScope.exe verzió K890 vagy újabb), vagy töltse le a www.linear.com/software.
A szoftver teljes dokumentációja elérhető a Súgó menüben. A frissítések az Eszközök menüből tölthetők le. Rendszeresen ellenőrizze a frissítéseket, mivel új funkciókkal bővülhetnek.
A PScope szoftvernek fel kell ismernie a DC2222A-t, és automatikusan be kell állítania magát. Az alapértelmezett beállítás a szűrt kimenet beolvasása, a Verify és Distributed Read nincs kiválasztva, és a Down Sampling Factor (DF) a lehető legkisebb értékre van állítva. Ennek megváltoztatásához kattintson a Set Demo Bd Options beállításra a PScope eszköztáron a 2. ábrán látható módon. A 3a, 3b és 3c ábrán látható Configuration Options doboz lehetővé teszi az ADC kimenet, a DF, a Verify és Distributed Read beállítását. Az LTC2500 esetében lehetőség van a szűrő típusának kiválasztására, az erősítés tömörítésére és az erősítés kiterjesztésére is. Ha az Ellenőrzés nincs kiválasztva, akkor a GYORS INDÍTÁSI ELJÁRÁS
a bitek minimális száma ki lesz számítva. Ha az Ellenőrzés van kiválasztva, a kihúzott bitek száma nyolccal nő, amely magában foglalja az másodpercek számát isampaz áramkimenetre számolva. Az elosztott olvasás lehetővé teszi lassabb órajel használatát azáltal, hogy az időzített adatokat több másodpercre szétosztjaamples. A DF széles tartományban állítható be, amelyet a használt eszköz határoz meg. A DF növelése javítja az SNR-t. Elméletileg az SNR 6 dB-lel javul, ha a lefelé sampling tényező négyszeresére nő. A gyakorlatban a referenciazaj végül korlátozza az SNR javulását. A REF bypass kondenzátor (C20) növelése vagy alacsonyabb zajszintű külső referencia használata növeli ezt a határt.
Az adatgyűjtés megkezdéséhez kattintson a Gyűjtés gombra (lásd 4. ábra). A Gyűjtés gomb ezután Szünetre változik, amelyre kattintva leállíthatja az adatgyűjtést.
2. ábra: PScope eszköztár
GYORS INDÍTÁSI ELJÁRÁS
DC590 VAGY DC2026 GYORS INDÍTÁSI ELJÁRÁS
FONTOS! A DC2222A károsodásának elkerülése érdekében győződjön meg arról, hogy a DC6 JP590-ja vagy a DC3 JP2026-ja 3.3 V-ra van állítva, mielőtt csatlakoztatná a DC2222A-hoz.
A DC3A VCCIO-jának (JP2222) 3.3 V-os helyzetben kell lennie a DC590 vagy DC2026 (QuikEval) működéséhez. Ahhoz, hogy a DC2222A-val QuikEval vezérlőt használhasson, –9V-ot és földelést kell kötni a –9V és GND kapcsokra. A DC9A 2222 V-ot a QuikEval vezérlő biztosítja. Csatlakoztassa a QuikEval vezérlőt egy gazdaszámítógéphez szabványos USB A/B kábellel. Csatlakoztassa a DC2222A-t egy QuikEval vezérlőhöz a mellékelt 14-eres szalagkábellel. (Ne csatlakoztasson egyszerre QuikEval és PScope vezérlőt.) Alkalmazzon jelforrást a J4-re és a J2-re. QuikEval vezérlő használatakor nincs szükség órajelre a J1-nél. Az órajelet a QuikEval csatlakozón (J3) keresztül biztosítjuk.
Futtassa a QuikEval szoftvert (K109-es vagy újabb verzió), amely a QuikEval vezérlőhöz tartozik, vagy töltse le a webhelyről
DC590 VAGY DC2026 GYORS INDÍTÁSI ELJÁRÁS
A Konfiguráció gomb megnyomásával a PScope esetében láthatóhoz hasonló Konfigurációs beállítások menü jelenik meg, kivéve, hogy csak a szűrt kimenet érhető el, és nincs lehetőség ellenőrzésre és elosztott olvasásra. A DF növelése csökkenti a zajt, amint azt a 6. ábra hisztogramja mutatja. A zaj az s-ek számának négyzetgyökével csökkenamples növekszik. A gyakorlatban input voltagA megnövekedett referenciazaj végül korlátozza a zajjavulást.
6. ábra: QuikEval hisztogram DF = 1024 értékkel
DC táp
A DC2222A ±9 VDC feszültséget igényel, és körülbelül 115 mA/–18 mA áramot vesz fel, ha 90 MHz-es órajellel működik. A tápáram nagy részét az FPGA, op amps, szabályozók és diszkrét logika a táblán. A 9VDC bemenet voltagAz e az ADC-t LT1763 szabályozókon keresztül táplálja, amelyek védelmet nyújtanak a véletlen fordított előfeszítés ellen. További szabályozók biztosítják az FPGA és az op amps. A csatlakozás részleteit lásd az 1. ábrán.
A DC890 vezérlő használatakor alacsony jittert kell biztosítani 2.5VP-P (ha a VCCIO 3.3 V-os helyzetben van, az óra ampfényerő 3.3VP-P.) szinuszos vagy négyzethullám J1-re. Az óra bemenet AC csatolású, így az órajel DC szintje nem fontos. Óragenerátor, például a Rohde & Schwarz SMB100A ajánlott. Még egy jó órajelgenerátor is képes észrevehető remegést produkálni alacsony frekvenciákon. Ezért ajánlott alacsonyabb sample ráta, hogy a magasabb frekvenciájú órajelet a kívánt bemeneti frekvenciára osztja fel. Az órajel-frekvencia és a konverziós arány aránya az 1. táblázatban látható. Ha az órabemenetet logikával kell vezérelni, akkor javasolt a 49.9Ω-os lezáró (R5) eltávolítása. A lassan emelkedő élek veszélyeztethetik az átalakító SNR-jét magas feszültség jelenlétében ampmegvilágítású magasabb frekvenciájú bemeneti jelek.
Az erről a kártyáról érkező párhuzamos adatkimenet (alapértelmezés szerint 0 V és 2.5 V között), ha nincs a DC890-hez csatlakoztatva, logikai elemzővel lekérhető, majd táblázatba vagy matematikai csomagba importálható attól függően, hogy milyen digitális jelfeldolgozási formát kívánunk. . Alternatív megoldásként az adatokat közvetlenül egy alkalmazási áramkörbe lehet betáplálni. Használja a P50 1. érintkezőjét az adatok rögzítéséhez. Az adatokat ennek a jelnek a lefutó élével lehet reteszelni. Ellenőrzési módban minden adathoz két lefutó élre van szükségample. A P1 adatkimeneti jelszintjei is módosíthatók 0 V-ról 3.3 V-ra, ha az alkalmazásáramkör nagyobb hangerőt igényeltage. Ez úgy érhető el, hogy a VCCIO-t (JP3) 3.3 V-os helyzetbe állítja.
Az alapértelmezett referencia az LTC6655 5V referencia. Ha külső referenciát használnak, annak gyorsan meg kell rendeződnie a REF érintkező hibáinak jelenlétében. Hivatkozva a 7. ábra referencia áramkörére, az R37 kiforrasztót és alkalmazza a külső referencia voltage a VREF terminálra.
A DC2222A ADC analóg bemeneteinek alapértelmezett illesztőprogramja a 8a és 8b ábrán látható. Ezek az áramkörök
pufferolja az AIN+ és AIN– 0V–5V bemeneti jelet. Ezenkívül ezek az áramkörök korlátozzák a bemeneti jelet az ADC bemeneten. Ha az LTC2508-32 8a. ábra szerinti illesztőprogramot váltakozó áramú alkalmazásokhoz kívánja használni, ajánlatos a C71 és C73 kondenzátorokat eltávolítani, és helyettesíteni WIMA P/N SMDTC04470XA00KT00 4.7 µF vékonyréteg-kondenzátorral vagy azzal egyenértékű C90 és C91 pozícióban. Ez biztosítja a legkisebb torzítást.
DC2222A BEÁLLÍTÁS
Ezt a demókártyát házon belül tesztelik, a demókártya differenciális bemenetére alkalmazott szinuszhullám FFT-jének segítségével. Ez magában foglalja az alacsony jitter órajelforrást, valamint a differenciális kimeneti szinuszos generátort 200 Hz-hez közeli frekvencián. A bemeneti jel szintje körülbelül –1dBFS. A bemenet szinteltolása és szűrése a 9. ábrán látható áramkörrel történik. A DC2222A-val kapott tipikus FFT a 4. ábrán látható. Vegye figyelembe, hogy a valódi SNR kiszámításához a jelszintet (F1) amplitude = –1dB) vissza kell adni a PScope által megjelenített SNR-hez. Az exévelampA 4. ábrán látható ez azt jelenti, hogy a tényleges SNR 123.54 dB lenne a PScope által megjelenített 122.54 dB helyett. Az újraszámított SNR és THD RMS összegét véve a SINAD 117.75 dB. A bemutatott THD-t az opcionális WIMA kondenzátorok felhasználásával kaptuk.
9. ábra: Differenciálszint-váltó
Számos forgatókönyv létezik, amelyek félrevezető eredményeket hozhatnak az ADC értékelése során. Az egyik gyakori, hogy az átalakítót olyan frekvenciával táplálják, amely az s rész többszöröseample rate, és amely a lehetséges kimeneti kódoknak csak egy kis részhalmazát használja fel. A megfelelő módszer az M/N frekvencia kiválasztása a bemeneti szinuszhullám frekvenciájához. N az s számaamples az FFT-ben. M egy prímszám egy és N/2 között. Szorozzuk meg az M/N-t s-velample sebességet a bemeneti szinuszhullám frekvenciájának eléréséhez. Egy másik forgatókönyv, amely gyenge eredményeket hozhat, az, ha nincs ppm frekvenciára képes szinuszgenerátor
DC2222A BEÁLLÍTÁS
a pontosság, vagy ha nem lehet az órafrekvenciához rögzíteni. Használhat ablakozással ellátott FFT-t, hogy csökkentse az alap szivárgását vagy terjedését, hogy közelítse az ADC teljesítményét. Ha ablakozásra van szükség, a Blackman-Harris 92 dB-es ablak javasolt. Ha egy ampgyenge fáziszajú emelőt vagy órajelet használ, az ablakozás nem javítja az SNR-t.
Elrendezés
Mint minden nagy teljesítményű ADC-nél, ez a rész is érzékeny az elrendezésre. Az ADC-t közvetlenül körülvevő terület a DC2222A-n iránymutatásként használható az ADC-hez kapcsolódó különféle összetevők elhelyezéséhez és továbbításához. Íme néhány dolog, amit érdemes megjegyezni, amikor az LTC2508-32 táblát kihelyezi. A maximális teljesítmény eléréséhez alaplapra van szükség. Tartsa a bypass kondenzátorokat a lehető legközelebb a tápcsapokhoz. Minden bypass kondenzátorhoz használjon alacsony impedanciájú visszatérőket, amelyek közvetlenül az alaplaphoz vannak csatlakoztatva. Az analóg bemenetek körüli szimmetrikus elrendezés minimálisra csökkenti a parazita elemek hatását. Árnyékolja az analóg bemeneti nyomokat földeléssel, hogy minimalizálja a csatolást más nyomokból. A lehető legrövidebb legyen a nyomok.
Alkatrész kiválasztása
Alacsony zajszintű, alacsony torzítású ADC-k, például LTC2508-32 esetén, az összetevők kiválasztása fontos, hogy ne rontsa a teljesítményt. Az ellenállásoknak alacsony értékekkel kell rendelkezniük a zaj és a torzítás minimalizálása érdekében. Fémfilm ellenállások ajánlottak az önmelegedés okozta torzítások csökkentése érdekében. Alacsony térfogatuk miatttage együtthatók, a torzítás további csökkentése érdekében NPO vagy ezüst csillám kondenzátorokat kell használni. A váltakozó áramú alkalmazásokhoz használt puffereknek alacsony torzítással, alacsony zajszinttel és gyors beállási idővel kell rendelkezniük, mint például az LTC6363 és az LT6202. Egyenáramú pontos alkalmazásokhoz az LTC2057 is elfogadható, ha megfelelő kimeneti szűrést alkalmaznak.
DC2222A JUMPERS
Meghatározások
- JP1: Az EEPROM csak gyári használatra szolgál. Hagyja ezt az alapértelmezett WP pozícióban.
- JP2: A csatolás az AIN– AC vagy DC csatolását választja ki. Az alapértelmezett beállítás a DC.
- JP3: A VCCIO a P1 kimeneti szintjeit 3.3 V-ra vagy 2.5 V-ra állítja be. Használjon 2.5 V-ot a DC890 interfészhez, ami az alapértelmezett beállítás. Használjon 3.3 V-ot a DC590 vagy DC2026 interfészhez.
-
JP4: A CM beállítja a DC-előfeszítést az AIN+ és az AIN– számára, ha a bemenetek váltóáramúak. A váltakozó áramú csatolás engedélyezéséhez a 35. ábra vázlatán látható R36 és R1 (R = 10k) elemeket kell felszerelni. Ezen ellenállások beszerelése lerontja a bemeneti jel THD-jét az ADC-re. A VREF/2 az alapértelmezett beállítás. Ha az EXT van kiválasztva, a bemenet közös módú voltage beállítható az E5 (EXT_CM) meghajtó terminálon.
-
JP5: A csatolás az AIN+ AC vagy DC csatolását választja ki. Az alapértelmezett beállítás a DC.
DEMO KÉZIKÖNYV DC2222A
BEMUTATÓ TESTÜLET FONTOS FIGYELMEZTETÉS
Copyright © 2004, Linear Technology Corporation
1630 McCarthy Blvd., Milpitas, CA 95035-7417
408-432-1900 ● FAX: 408-434-0507 ● www.linear.com
Dokumentumok / Források
 |
LINEAR TECHNOLOGY DC2222A Oversampling ADC-k konfigurálható digitális szűrővel [pdf] Felhasználói útmutató DC2222A, OversampLing ADC-k konfigurálható digitális szűrővel, DC2222A oversampling ADC-k konfigurálható digitális szűrővel, ADC-k konfigurálható digitális szűrővel, oversampling ADC-k, ADC-k |
