טכנולוגיה ליניארית DC2222A Oversampling ADCs עם מסנן דיגיטלי ניתן להגדרה
LTC2500-32/LTC2508-32/LTC2512-24: 32-Bit/24-Bit Oversampling ADCs עם מסנן דיגיטלי ניתן להגדרה
תֵאוּר
מעגל הדגמה 2222A כולל את ה-LTC®2500-32, LTC2508-32 ו-LTC2512-24 ADCs. ה-LTC2500-32, LTC2508-32 ו-LTC2512-24 הם הספק נמוך, רעש נמוך, מהירות גבוהה, 32-bit/24-bit SAR ADCs עם מסנן מיצוע דיגיטלי משולב הניתן להגדרה הפועלים מאספקת 2.5V בודדת. הטקסט הבא מתייחס ל-LTC2508-32 אך חל על כל החלקים, ההבדל היחיד הוא sampקצב le ומספר ביטים. ה-DC2222A מדגים את ביצועי ה-DC וה-AC של ה-LTC2508-32 בשילוב עם לוחות איסוף הנתונים DC590 או DC2026 QuikEval™ ו-DC890 PScope™. השתמש ב-DC590 או DC2026 כדי להדגים ביצועי DC כגון רעש שיא לשיא וליניאריות DC. השתמש ב-DC890 אם מדויק sampנדרשים שיעורי ling או כדי להדגים ביצועי AC כגון SNR, THD, SINAD ו-SFDR. ה-DC2222A נועד להציג הארקה מומלצת, מיקום ובחירה של רכיבים, ניתוב ומעקף עבור ADC זה.
לְעַצֵב files עבור לוח מעגלים זה כולל הסכימה, BOM והפריסה זמינים ב http://www.linear.com/demo/DC2222A או סרוק את קוד ה-QR בגב הלוח. L, LT, LTC, LTM, Linear Technology והלוגו Linear הם סימנים מסחריים רשומים ו-QuikEval ו-PScope הם סימנים מסחריים של Linear Technology Corporation. כל שאר הסימנים המסחריים הם רכושם של בעליהם בהתאמה.
איור 1. דיאגרמת חיבור DC2222A
נוהל התחלה מהירה
טבלה 1. DC2222A אפשרויות הרכבה ושעון
| הַרכָּבָה גִרְסָה |
U1 חֵלֶק מִספָּר |
MAX פלט נְתוּנִים קֶצֶב |
DF |
BITS |
MAX CLK IN FREQ |
תְפוּקָה |
MODE |
לחלק |
| DC2222A-A | LTC2500IDKD-32 | 175 ק"ש | 4 | 32 | 70 מגה-הרץ | A | לא אימות | 100 |
| 173 ק"ש | 4 | 32 | 70 מגה-הרץ | A | לְאַמֵת | 101 | ||
| 250 ק"ש | 4 | 32 | 43 מגה-הרץ | A | קריאה מופצת | 43 | ||
| 250 ק"ש | 4 | 32 | 45 מגה-הרץ | A | Verify + Dis. לקרוא | 45 | ||
| 800 ק"ש | 1 | 24 | 80 מגה-הרץ | B | 100 | |||
| DC2222A-B | LTC2508IDKD-32 | 3.472 ק"ש | 256 | 32 | 80 מגה-הרץ | A | לא אימות | 90 |
| 2.900 ק"ש | 256 | 32 | 75 מגה-הרץ | A | לְאַמֵת | 101 | ||
| 3.906 ק"ש | 256 | 32 | 43 מגה-הרץ | A | קריאה מופצת | 43 | ||
| 3.906 ק"ש | 256 | 32 | 45 מגה-הרץ | A | Verify + Dis. לקרוא | 45 | ||
| 900 ק"ש | 1 | 14 | 90 מגה-הרץ | B | 100 | |||
| DC2222A-C | LTC2512IDKD-24 | 350.877 ק"ש | 4 | 24 | 80 מגה-הרץ | A | לא אימות | 57 |
| 303.03 ק"ש | 4 | 24 | 80 מגה-הרץ | A | לְאַמֵת | 66 | ||
| 400 ק"ש | 4 | 24 | 62.4 מגה-הרץ | A | קריאה מופצת | 39 | ||
| 400 ק"ש | 4 | 24 | 70.4 מגה-הרץ | A | Verify + Dis. לקרוא | 44 | ||
| 1.5 Msps | 1 | 14 | 85.5 מגה-הרץ | B | 57
|
בדוק כדי לוודא שכל המגשרים מוגדרים כמתואר בסעיף מגשרים DC2222A. בפרט, ודא ש-VCCIO (JP3) מוגדר למצב 2.5V. שליטה ב-DC2222A עם ה-DC890 בזמן ש-JP3 של ה-DC2222A נמצא במצב 3.3V תגרום לירידה ניכרת בביצועים ב-SNR וב-THD. חיבורי המגשרים המוגדרים כברירת מחדל מגדירים את ה-ADC להשתמש בהפניה ובווסתים המובנה. הכניסה האנלוגית מחוברת DC כברירת מחדל. חבר את ה-DC2222A ללוח DC890 USB במהירות לאיסוף נתונים באמצעות מחבר P1. (אל תחבר בקר PScope ובקר QuikEval בו-זמנית.) לאחר מכן, חבר את ה-DC890 למחשב מארח עם כבל USB A/B רגיל. החל ±9V על המסופים המצוינים. לאחר מכן החל מקור סינוס דיפרנציאלי ריצוד נמוך על J2 ו-J4.
חבר גל סינוס של ריצוד נמוך 2.5VP-P או גל מרובע למחבר J1, תוך שימוש בטבלה 1 כמדריך לתדר השעון המתאים. שימו לב של-J1 יש נגד סיום לאדמה של 49.9Ω.
הפעל את תוכנת PScope (PScope.exe גרסה K86 ואילך) המצורפת ל-DC890 או הורד אותה מ- www.linear.com/software.
תיעוד תוכנה מלא זמין מתפריט העזרה. ניתן להוריד עדכונים מתפריט כלים. בדוק אם קיימים עדכונים מעת לעת מכיוון שתכונות חדשות עשויות להתווסף.
תוכנת ה-PScope צריכה לזהות את ה-DC2222A ולהגדיר את עצמה באופן אוטומטי. הגדרת ברירת המחדל היא לקרוא את הפלט המסונן כאשר Verify and Distributed Read לא נבחרו וה-Down Sampling Factor (DF) מוגדר לערך הקטן ביותר האפשרי. כדי לשנות זאת, לחץ על ההגדרה Set Demo Bd Options של סרגל הכלים של PScope כפי שמוצג באיור 2. תיבת אפשרויות התצורה המוצגת באיורים 3a, 3b ו-3c מאפשרת להגדיר את פלט ADC, DF, Verify ו-Distributed Read. במקרה של LTC2500 ניתן גם לבחור את סוג המסנן, דחיסת רווח והרחבת רווח. אם אימות לא נבחר, הליך התחלה מהירה
המספר המינימלי של סיביות יבוטל. אם בחרת Verify, מספר הביטים שהוצאו מוגדל בשמונה הכוללים את מספר ה-sampתמונות שנלקחו עבור הפלט הנוכחי. קריאה מבוזרת מאפשרת שימוש בשעון איטי יותר על ידי פיזור הנתונים שנקבעו על פני מספר שניותamples. ניתן להגדיר DF על פני טווח רחב אשר נקבע על ידי המכשיר בשימוש. הגדלת DF תשפר את ה-SNR. תיאורטית, ה-SNR ישתפר ב-6dB אם ה-s למטהampגורם לינג גדל בפקטור של ארבע. בפועל, רעשי התייחסות יגבילו בסופו של דבר את שיפור ה-SNR. הגדלת קבל מעקף ה-REF (C20) או שימוש בהתייחסות חיצונית לרעש נמוך יותר ירחיב את הגבול הזה.
לחץ על הלחצן איסוף (ראה איור 4) כדי להתחיל ברכישת נתונים. לאחר מכן כפתור האיסוף משתנה להשהה, שניתן ללחוץ עליו כדי לעצור את רכישת הנתונים.
איור 2. סרגל הכלים של Pscope
נוהל התחלה מהירה
הליך התחלה מהירה DC590 או DC2026
חָשׁוּב! כדי למנוע נזק ל-DC2222A, ודא ש-JP6 של DC590 או JP3 של DC2026 מוגדרים ל-3.3V לפני החיבור ל-DC2222A.
VCCIO (JP3) של DC2222A צריך להיות במצב 3.3V עבור פעולת DC590 או DC2026 (QuikEval). כדי להשתמש בבקר QuikEval עם DC2222A, יש צורך להפעיל –9V והארקה על מסופי –9V ו-GND. 9V עבור DC2222A מסופק על ידי הבקר QuikEval. חבר את בקר QuikEval למחשב מארח עם כבל USB A/B סטנדרטי. חבר את ה-DC2222A לבקר QuikEval באמצעות כבל סרט 14 מוליכים המצורף. (אל תחבר גם בקר QuikEval וגם בקר PScope בו-זמנית.) החל מקור אות על J4 ו-J2. אין צורך באות שעון ב-J1 בעת שימוש בבקר QuikEval. אות השעון מסופק דרך מחבר QuikEval (J3).
הפעל את תוכנת QuikEval (גרסה K109 ואילך) שסופקה עם בקר QuikEval או הורד אותה מ-
הליך התחלה מהירה DC590 או DC2026
לחיצה על כפתור התצורה תציג תפריט אפשרויות תצורות דומה לזה שמוצג עבור PScope פרט לכך שרק הפלט המסונן זמין ואין אפשרויות לאימות וקריאה מבוזרת. הגדלת DF תפחית את הרעש כפי שמוצג בהיסטוגרמה של איור 6. הרעש יופחת בשורש הריבועי של מספר הפעמים ממספר samples מוגדל. בפועל, ככר קלטtagרעש התייחסות מוגבר יגביל בסופו של דבר את שיפור הרעש.
איור 6. היסטוגרמה QuikEval עם DF = 1024
מתח DC
ה-DC2222A דורש ±9VDC ומושך כ-115mA/–18mA כאשר הוא פועל עם שעון 90MHz. רוב זרם האספקה נצרך על ידי ה-FPGA, op amps, רגולטורים והיגיון דיסקרטי על הלוח. כרך קלט 9VDCtage מפעיל את ה-ADC באמצעות ווסת LT1763 המספקים הגנה מפני הטיה לאחור בשוגג. רגולטורים נוספים מספקים כוח ל-FPGA ול-op ampס. ראה איור 1 לפרטי חיבור.
בעת שימוש בבקר DC890 יש צורך לספק ריצוד נמוך 2.5VP-P (אם VCCIO נמצא במצב 3.3V, השעון ampהליטוד צריך להיות 3.3VP-P.) סינוס או גל ריבוע ל-J1. כניסת השעון מחוברת AC כך שרמת ה-DC של אות השעון אינה חשובה. מומלץ מחולל שעון כמו Rohde & Schwarz SMB100A. אפילו מחולל שעון טוב יכול להתחיל לייצר ריצוד מורגש בתדרים נמוכים. לכן מומלץ ל-s נמוך יותרample קצב לחלק שעון בתדר גבוה יותר לתדר הכניסה הרצוי. היחס בין תדר השעון לקצב ההמרה מוצג בטבלה 1. אם כניסת השעון אמורה להיות מונעת עם לוגיקה, מומלץ להסיר את המחסל 49.9Ω (R5). קצוות בעלייה איטית עלולים לפגוע ב-SNR של הממיר בנוכחות גבוה ampזרימת אותות כניסה בתדר גבוה יותר.
פלט נתונים מקביל מלוח זה (0V עד 2.5V כברירת מחדל), אם אינו מחובר ל-DC890, ניתן לרכוש על ידי מנתח לוגי, ולאחר מכן לייבא לתוך גיליון אלקטרוני, או חבילה מתמטית, בהתאם לצורת עיבוד האותות הדיגיטליים הרצויה. . לחלופין, ניתן להזין את הנתונים ישירות למעגל יישומים. השתמש בפין 50 של P1 כדי לנעוץ את הנתונים. ניתן לנעוץ את הנתונים באמצעות הקצה הנופל של האות הזה. במצב אימות נדרשים שני קצוות נופלים עבור כל נתוןample. ניתן לשנות את רמות אות פלט הנתונים ב-P1 ל-0V עד 3.3V אם מעגל היישום דורש ווליום גבוה יותרtagה. זה מושג על ידי הזזת VCCIO (JP3) למצב 3.3V.
ברירת המחדל היא התייחסות LTC6655 5V. אם נעשה שימוש בהתייחסות חיצונית היא חייבת להתיישב במהירות בנוכחות תקלות בפין ה-REF. בהתייחס למעגל הייחוס של איור 7, הסר את R37 והחל את כרך ההתייחסות החיצוניtage למסוף VREF.
מנהל ההתקן המוגדר כברירת מחדל עבור הכניסות האנלוגיות של ה-ADC ב-DC2222A מוצג באיורים 8a ו-8b. המעגלים האלה
חוסם את אות הקלט של 0V עד 5V המופעל ב-AIN+ ו-AIN–. בנוסף, מעגלים אלה מגבילים את אות הכניסה בכניסת ה-ADC. אם יש להשתמש במנהל ההתקן LTC2508-32 איור 8a עבור יישומי AC, מומלץ להסיר את הקבלים C71 ו-C73 ולהחליף אותם בקבלים WIMA P/N SMDTC04470XA00KT00 4.7µF או שווה ערך במצבי C90 ו-C91. זה יספק את העיוות הנמוך ביותר.
DC2222A SETUP
לוח הדגמה זה נבדק בבית על ידי נטילת FFT של גל סינוס המופעל על הקלט הדיפרנציאלי של לוח ההדגמה. זה כרוך בשימוש במקור שעון ריצוד נמוך, יחד עם מחולל סינוסאידיאלי פלט דיפרנציאלי בתדר הקרוב ל-200Hz. רמת אות הכניסה היא בערך -1dBFS. הקלט מועבר ברמה ומסוננת עם המעגל המוצג באיור 9. FFT טיפוסי המתקבל עם DC2222A מוצג באיור 4. שימו לב שכדי לחשב את ה-SNR האמיתי, רמת האות (F1 ampיש להוסיף בחזרה ל-SNR ש-PScope מציג. עם האקסיתampאם מוצג באיור 4 זה אומר שה-SNR בפועל יהיה 123.54dB במקום 122.54dB ש-PScope מציג. נטילת סכום ה-RMS של ה-SNR וה-THD המחושבים מחדש מניבה SINAD של 117.75dB. ה-THD המוצג הושג באמצעות קבלי WIMA האופציונליים.
איור 9. שינוי רמות דיפרנציאלי
ישנם מספר תרחישים שעלולים לייצר תוצאות מטעות בעת הערכת ADC. אחד שכיח הוא הזנת הממיר בתדר, כלומר תת-כפול של ה-sample rate, ואשר יפעיל רק תת-קבוצה קטנה של קודי הפלט האפשריים. השיטה הנכונה היא לבחור תדר M/N עבור תדר גלי הסינוס המבוא. N הוא מספר samples ב-FFT. M הוא מספר ראשוני בין אחד ל-N/2. הכפל M/N ב-sampקצב le כדי לקבל את תדר גלי הסינוס המבוא. תרחיש נוסף שיכול להניב תוצאות גרועות הוא אם אין לך מחולל סינוס המסוגל לתדר ppm
DC2222A SETUP
את הדיוק או אם לא ניתן לנעול אותו לתדר השעון. אתה יכול להשתמש ב-FFT עם חלונות כדי להפחית את הדליפה או ההתפשטות של היסוד, כדי לקבל קירוב קרוב של ביצועי ה-ADC. אם יש צורך בחלונות, מומלץ להשתמש בחלון Blackman-Harris 92dB. אם ampנעשה שימוש ב-lifier או מקור שעון עם רעש פאזה גרוע, חלונות לא ישפרו את ה-SNR.
מַעֲרָך
כמו בכל ADC בעל ביצועים גבוהים, חלק זה רגיש לפריסה. יש להשתמש באזור המקיף את ה-ADC ב-DC2222A כקו מנחה למיקום ולניתוב של הרכיבים השונים הקשורים ל-ADC. הנה כמה דברים שכדאי לזכור בעת פריסת לוח עבור LTC2508-32. יש צורך במטוס הארקה כדי להשיג ביצועים מקסימליים. שמור קבלים מעקפים קרוב ככל האפשר לפיני האספקה. השתמש בהחזרי עכבה נמוכה המחוברים ישירות למישור ההארקה עבור כל קבל עוקף. שימוש בפריסה סימטרית סביב הכניסות האנלוגיות ימזער את ההשפעות של אלמנטים טפיליים. מגן על עקבות כניסה אנלוגית עם הארקה כדי למזער צימוד מעקבות אחרות. שמור על עקבות קצרים ככל האפשר.
בחירת רכיבים
בעת הפעלת ADC עם רעש נמוך, עיוות נמוך כמו LTC2508-32, בחירת הרכיבים חשובה כדי לא לפגוע בביצועים. נגדים צריכים להיות בעלי ערכים נמוכים כדי למזער רעש ועיוותים. נגדי סרט מתכת מומלצים כדי להפחית עיוות הנגרם מחימום עצמי. בגלל הווליום הנמוך שלהםtagמקדמי e, כדי להפחית עוד יותר את העיוות יש להשתמש בקבלי NPO או נציץ כסף. כל מאגר המשמש ליישומי AC צריך להיות בעל עיוות נמוך, רעש נמוך וזמן שקיעה מהיר כגון LTC6363 ו-LT6202. עבור יישומים מדויקים של DC, ה-LTC2057 מקובל גם אם מופעל סינון פלט הולם.
DC2222A JUMPERS
הגדרות
- JP1: EEPROM מיועד לשימוש במפעל בלבד. השאר את זה בעמדת ברירת המחדל של WP.
- JP2: צימוד בוחר צימוד AC או DC של AIN–. הגדרת ברירת המחדל היא DC.
- JP3: VCCIO מגדיר את רמות הפלט ב-P1 ל-3.3V או 2.5V. השתמש ב-2.5V כדי להתממשק ל-DC890 שהיא הגדרת ברירת המחדל. השתמש ב-3.3V כדי להתממשק ל-DC590 או DC2026.
-
JP4: CM מגדיר את הטיית DC עבור AIN+ ו-AIN– אם הכניסות מחוברות AC. כדי לאפשר צימוד AC, יש להתקין R35 ו-R36 (R = 1k) המוצגים בתרשים של איור 10. התקנת נגדים אלו תדרדר את ה-THD של אות הכניסה ל-ADC. VREF/2 היא הגדרת ברירת המחדל. אם נבחרה EXT, הקלט מצב משותף voltagניתן להגדיר את e על ידי נסיעה במסוף E5 (EXT_CM).
-
JP5: צימוד בוחר צימוד AC או DC של AIN+. הגדרת ברירת המחדל היא DC.
מדריך הדגמה DC2222A
מועצת ההדגמה הודעה חשובה
זכויות יוצרים © 2004, Linear Technology Corporation
1630 McCarthy Blvd., Milpitas, CA 95035-7417
408-432-1900 ● פקס: 408-434-0507 ● www.linear.com
מסמכים / משאבים
 |
טכנולוגיה ליניארית DC2222A Oversampling ADCs עם מסנן דיגיטלי ניתן להגדרה [pdfמדריך למשתמש DC2222A, Oversampling ADCs עם מסנן דיגיטלי ניתן להגדרה, DC2222A Oversampling ADCs עם מסנן דיגיטלי ניתן להגדרה, ADCs עם מסנן דיגיטלי ניתן להגדרה, Oversampלינג ADCs, ADCs |
