TEKNOLOGI LINEAR DC2222A Oversampling ADCs karo Filter Digital Configurable
LTC2500-32/LTC2508-32/LTC2512-24: 32-Bit/24-Bit Oversampling ADCs karo Filter Digital Configurable
DESKRIPSI
Sirkuit demonstrasi 2222A nduweni fitur LTC®2500-32, LTC2508-32 lan LTC2512-24 ADC. LTC2500-32, LTC2508-32 lan LTC2512-24 minangka daya sedheng, gangguan swara, kacepetan dhuwur, SAR ADC 32-bit/24-bit kanthi panyaring rata-rata digital sing bisa dikonfigurasi sing beroperasi saka sumber 2.5V tunggal. Teks ing ngisor iki nuduhake LTC2508-32 nanging ditrapake kanggo kabeh bagean, bedane mung sample rate lan jumlah bit. DC2222A nduduhake kinerja DC lan AC saka LTC2508-32 bebarengan karo DC590 utawa DC2026 QuikEval™ lan DC890 PScope™ papan koleksi data. Gunakake DC590 utawa DC2026 kanggo nduduhake kinerja DC kayata swara puncak-to-puncak lan linearitas DC. Gunakake DC890 yen pas samptarif ling dibutuhake utawa kanggo nduduhake kinerja AC kayata SNR, THD, SINAD lan SFDR. DC2222A dimaksudaké kanggo nuduhake grounding dianjurake, panggonan seko komponen lan pilihan, nuntun lan bypassing kanggo ADC iki.
Desain files kanggo papan sirkuit iki kalebu skema, BOM lan tata kasedhiya ing http://www.linear.com/demo/DC2222A utawa mindhai kode QR ing mburi papan. L, LT, LTC, LTM, Linear Technology lan logo Linear minangka merek dagang kadhaptar lan QuikEval lan PScope minangka merek dagang saka Linear Technology Corporation. Kabeh merek dagang liyane minangka properti saka sing nduweni.
Gambar 1. Diagram Sambungan DC2222A
PROSEDUR Miwiti Cepet
Tabel 1. Majelis DC2222A lan Pilihan Jam
| MAJLIS VERSI |
U1 PART NOMOR |
MAX OUTPUT DATA RATE |
DF |
BITS |
MAX CLK IN FREQ |
OUTPUT |
MODE |
DIVIDER |
| DC2222A-A | LTC2500IDKD-32 | 175kps | 4 | 32 | 70MHz | A | Ora Verifikasi | 100 |
| 173kps | 4 | 32 | 70MHz | A | Verifikasi | 101 | ||
| 250kps | 4 | 32 | 43MHz | A | Wacan sing disebarake | 43 | ||
| 250kps | 4 | 32 | 45MHz | A | Verifikasi + Dis. maca | 45 | ||
| 800kps | 1 | 24 | 80MHz | B | 100 | |||
| DC2222A-B | LTC2508IDKD-32 | 3.472kps | 256 | 32 | 80MHz | A | Ora Verifikasi | 90 |
| 2.900kps | 256 | 32 | 75MHz | A | Verifikasi | 101 | ||
| 3.906kps | 256 | 32 | 43MHz | A | Wacan sing disebarake | 43 | ||
| 3.906kps | 256 | 32 | 45MHz | A | Verifikasi + Dis. maca | 45 | ||
| 900kps | 1 | 14 | 90MHz | B | 100 | |||
| DC2222A-C | LTC2512IDKD-24 | 350.877kps | 4 | 24 | 80MHz | A | Ora Verifikasi | 57 |
| 303.03kps | 4 | 24 | 80MHz | A | Verifikasi | 66 | ||
| 400kps | 4 | 24 | 62.4MHz | A | Wacan sing disebarake | 39 | ||
| 400kps | 4 | 24 | 70.4MHz | A | Verifikasi + Dis. maca | 44 | ||
| 1.5 msps | 1 | 14 | 85.5MHz | B | 57
|
Priksa manawa kabeh jumper disetel kaya sing diterangake ing bagean Jumpers DC2222A. Utamane, priksa manawa VCCIO (JP3) disetel menyang posisi 2.5V. Ngontrol DC2222A karo DC890 nalika JP3 saka DC2222A ing posisi 3.3V bakal nimbulaké degradasi kinerja katon ing SNR lan THD. Sambungan jumper standar ngatur ADC kanggo nggunakake referensi lan regulator onboard. Input analog yaiku DC ditambah kanthi standar. Sambungake DC2222A menyang DC890 USB High Speed Data Koleksi Papan nggunakake konektor P1. (Aja nyambungake pengontrol PScope lan pengontrol QuikEval ing wektu sing padha.) Sabanjure, sambungake DC890 menyang PC inang nganggo kabel USB A / B stan-dard. Gunakake ± 9V menyang terminal sing dituduhake. Sabanjure aplikasi sumber sinus diferensial jitter kurang kanggo J2 lan J4.
Sambungake jitter kurang 2.5VP-P gelombang sinus utawa gelombang kothak kanggo konektor J1, nggunakake Tabel 1 minangka panuntun kanggo frekuensi jam cocok. Elinga yen J1 duwe resistor terminasi 49.9Ω menyang lemah.
Jalanake piranti lunak PScope (versi PScope.exe K86 utawa luwih anyar) sing diwenehake karo DC890 utawa download saka www.linear.com/software.
Dokumentasi piranti lunak lengkap kasedhiya saka menu Bantuan. Nganyari bisa diundhuh saka menu Alat. Priksa nganyari kanthi periodik amarga fitur-fitur anyar bisa ditambahake.
Piranti lunak PScope kudu ngenali DC2222A lan ngatur kanthi otomatis. Persiyapan standar yaiku maca output sing disaring kanthi Verifikasi lan Distribusi Waca ora dipilih lan Down Sampling Factor (DF) disetel menyang nilai paling cilik. Kanggo ngganti iki, klik ing Set Demo Bd Options setelan saka PScope Tool Bar minangka ditampilake ing Figure 2. Kothak Pilihan Konfigurasi ditampilake ing Figures 3a, 3b lan 3c ngidini output ADC, DF, Verifikasi lan diwaca mbagekke disetel. Ing cilik saka LTC2500 uga bisa kanggo milih jinis Filter, gain kompres-sion lan gain expansion. Yen Verifikasi ora dipilih banjur PROSEDUR MULAI CEPAT
jumlah minimal bit bakal clocked metu. Yen Verifikasi dipilih, jumlah bit clocked ditambah wolung sing kalebu nomer samples dijupuk kanggo output saiki. Distributed Read ngidini jam sing luwih alon bisa digunakake kanthi nyebarake data sing diklumpukake sajrone sawetara detikamples. DF bisa disetel liwat sawetara saka sudhut sing ditemtokake dening piranti digunakake. Nambah DF bakal nambah SNR. Secara teoritis, SNR bakal nambah 6dB yen s mudhunampfaktor ling tambah dening faktor papat. Ing praktik, gangguan referensi pungkasane bakal mbatesi perbaikan SNR. Nambah kapasitor bypass REF (C20) utawa nggunakake referensi eksternal gangguan sing luwih murah bakal ngluwihi watesan iki.
Klik tombol Nglumpukake (Waca Gambar 4) kanggo miwiti entuk data. Tombol Nglumpukake banjur ganti dadi Ngaso, sing bisa diklik kanggo mungkasi akuisisi data.
Gambar 2. PScope Toolbar
PROSEDUR Miwiti Cepet
DC590 UTAWA DC2026 PROSEDUR wiwitan CEPAT
PENTING! Kanggo ngindhari karusakan ing DC2222A, priksa manawa JP6 saka DC590 utawa JP3 saka DC2026 disetel menyang 3.3V sadurunge nyambungake menyang DC2222A.
VCCIO (JP3) saka DC2222A kudu ing posisi 3.3V kanggo operasi DC590 utawa DC2026 (QuikEval). Kanggo nggunakake controller QuikEval karo DC2222A, iku perlu kanggo aplikasi -9V lan lemah kanggo terminal -9V lan GND. 9V kanggo DC2222A diwenehake dening QuikEval kontrol-ler. Sambungake pengontrol QuikEval menyang PC host nganggo kabel USB A / B standar. Sambungake DC2222A menyang pengontrol QuikEval nggunakake kabel rib-bon 14-konduktor sing diwenehake. (Aja nyambungake loro QuikEval lan PScope controller ing wektu sing padha.) Aplikasi sumber sinyal kanggo J4 lan J2. Ora ana sinyal jam sing dibutuhake ing J1 nalika nggunakake QuikEval con-troller. Sinyal jam diwenehake liwat konektor QuikEval (J3).
Jalanake piranti lunak QuikEval (versi K109 utawa luwih anyar) sing diwenehake karo pengontrol QuikEval utawa download saka
DC590 UTAWA DC2026 PROSEDUR wiwitan CEPAT
Pencet tombol Konfigurasi bakal mbukak menu Opsi Konfigurasi sing padha karo sing ditampilake kanggo PScope kajaba mung output sing disaring lan ora ana pilihan kanggo verifikasi lan diwaca sing disebarake. Nambah DF bakal nyuda gangguan kaya sing ditampilake ing histo-gram Figure 6. Gangguan bakal dikurangi kanthi akar kuadrat kaping pirang-pirang s.amples mundhak. Ing laku, minangka input voltage tambah gangguan referensi pungkasane bakal mbatesi perbaikan swara.
Gambar 6. Histogram QuikEval kanthi DF = 1024
Daya DC
DC2222A mbutuhake ± 9VDC lan nggambar kira-kira 115mA/–18mA nalika operasi nganggo jam 90MHz. Akèh-akèhé saiki sumber dikonsumsi dening FPGA, op amps, regulator lan logika diskrèt ing Papan. Input 9VDC voltage daya ADC liwat regulator LT1763 kang nyedhiyani pangayoman marang bias mbalikke sengaja. Regulator tambahan nyedhiyakake daya kanggo FPGA lan op amps. Waca Gambar 1 kanggo rincian sambungan.
Nalika nggunakake controller DC890 perlu kanggo nyedhiyani jitter kurang 2.5VP-P (Yen VCCIO ing posisi 3.3V, jam amplitude kudu 3.3VP-P.) gelombang sinus utawa kothak kanggo J1. Input jam kasebut dipasangake AC supaya level DC sinyal jam ora penting. Generator jam kaya Rohde & Schwarz SMB100A dianjurake. Malah generator jam apik bisa miwiti kanggo gawé jitter ngelingke ing frekuensi kurang. Mulane dianjurake kanggo s ngisoramptarif le kanggo dibagi mudhun jam frekuensi luwih kanggo frekuensi input dikarepake. Rasio frekuensi jam kanggo tingkat konversi ditampilake ing Tabel 1. Yen input jam kudu didorong kanthi logika, dianjurake supaya terminator 49.9Ω (R5) dibusak. Slow rising pinggiran bisa kompromi SNR saka konverter ing ngarsane dhuwur ampsinyal input frekuensi sing luwih dhuwur.
Output data podo saka Papan iki (0V kanggo 2.5V minangka standar), yen ora disambungake menyang DC890, bisa angsal dening analyzer logika, lan salajengipun diimpor menyang spreadsheet, utawa paket matématika gumantung apa wangun pangolahan sinyal digital dikarepake. . Utawa, data kasebut bisa langsung dikirim menyang sirkuit aplikasi. Gunakake pin 50 saka P1 kanggo ngunci data. Data kasebut bisa dikunci kanthi nggunakake pinggiran sinyal iki. Ing mode verifikasi, rong pinggiran sing tiba dibutuhake kanggo saben dataample. Tingkat sinyal output data ing P1 uga bisa diganti dadi 0V dadi 3.3V yen sirkuit aplikasi mbutuhake vol sing luwih dhuwur.tage. Iki ditindakake kanthi mindhah VCCIO (JP3) menyang posisi 3.3V.
Referensi standar yaiku referensi LTC6655 5V. Yen referensi external digunakake kudu dumunung cepet ing ngarsane glitches ing PIN REF. Referring menyang sirkuit referensi Figure 7, desolder R37 lan aplikasi vol referensi eksternaltage menyang terminal VREF.
Driver standar kanggo input analog saka ADC ing DC2222A ditampilake ing tokoh 8a lan 8b. Sirkuit iki
buffer sinyal input 0V nganti 5V sing ditrapake ing AIN + lan AIN-. Kajaba iku, band sirkuit iki mbatesi sinyal input ing input ADC. Yen driver LTC2508-32 Figure 8a digunakake kanggo aplikasi AC dianjurake supaya kapasitor C71 lan C73 dibusak lan diganti karo WIMA P/N SMDTC04470XA00KT00 4.7μF kapasitor film tipis utawa padha karo posisi C90 lan C91. Iki bakal nyedhiyakake distorsi paling murah.
SETUP DC2222A
Papan demo iki diuji ing omah kanthi njupuk FFT gelombang sinus sing ditrapake ing input diferensial papan demo. Iki kalebu nggunakake sumber jam jitter kurang, bebarengan karo generator sinusoidal output diferensial ing frekuensi cedhak 200Hz. Tingkat sinyal input kira-kira -1dBFS. Input tingkat pindah lan saring karo sirkuit ditampilake ing Figure 9. A FFT khas dijupuk karo DC2222A ditampilake ing Figure 4. Elinga yen kanggo ngetung SNR nyata, tingkat sinyal (F1). amplitude = –1dB) kudu ditambahake maneh menyang SNR sing ditampilake PScope. Karo mantanample ditampilake ing Figure 4 iki tegese SNR nyata bakal 123.54dB tinimbang 122.54dB sing PScope tampilan. Njupuk jumlah RMS saka SNR lan THD recalculated ngasilake SINAD saka 117.75dB. THD sing ditampilake dijupuk nggunakake kapasitor WIMA opsional.
Gambar 9. Diferensial Level Shifter
Ana sawetara skenario sing bisa ngasilake asil mislead nalika ngevaluasi ADC. Salah siji sing umum dipakani konverter karo frekuensi, sing sub-multiple saka sample rate, lan kang mung bakal olahraga subset cilik saka kode output bisa. Cara sing tepat yaiku milih frekuensi M/N kanggo frekuensi gelombang sinus input. N minangka nomer samples ing FFT. M minangka nomer prima antarane siji lan N/2. Multiply M / N dening sample rate kanggo njupuk frekuensi gelombang sinus input. Skenario liyane sing bisa ngasilake asil sing ora apik yaiku yen sampeyan ora duwe generator sinus sing duwe frekuensi ppm.
SETUP DC2222A
akurasi utawa yen ora bisa dikunci kanggo frekuensi jam. Sampeyan bisa nggunakake FFT karo windowing kanggo nyuda kebocoran utawa panyebaran dhasar, kanggo njupuk kira-kira kinerja ADC. Yen windowing dibutuhake, dianjurake jendhela Blackman-Harris 92dB. Yen an amplifier utawa sumber jam karo gangguan phase miskin digunakake, windowing ora bakal nambah SNR.
Tata letak
Kaya karo ADC kinerja dhuwur, bagean iki sensitif tata letak. Wilayah langsung ngubengi ADC ing DC2222A kudu digunakake minangka pedoman kanggo panggonan, lan nuntun saka macem-macem komponen gadhah ADC. Kene sawetara iku kanggo elinga nalika lay metu Papan kanggo LTC2508-32. Pesawat lemah perlu kanggo entuk kinerja maksimal. Tansah kapasitor bypass cedhak karo sumber pin sabisa. Gunakake bali impedansi kurang disambungake langsung menyang bidang lemah kanggo saben kapasitor lulus. Panganggone tata letak simetris ing saubengé input analog bakal nyuda efek saka unsur parasit. Tameng tilak input analog karo lemah kanggo nyilikake kopling saka ngambah liyane. Tansah ngambah minangka cendhak sabisa.
Pemilihan Komponen
Nalika nyopir gangguan kurang, ADC distorsi kurang kayata LTC2508-32, pilihan komponen penting supaya ora degrade kinerja. Resistor kudu duwe nilai sing sithik kanggo nyuda gangguan lan distorsi. Resistor film logam dianjurake kanggo nyuda distorsi sing disebabake dening pemanasan dhewe. Amarga vol sing kurangtagkoefisien e, kanggo luwih nyuda distorsi NPO utawa kapasitor mika perak kudu digunakake. Sembarang buffer sing digunakake kanggo aplikasi AC kudu duwe distorsi kurang, gangguan kurang lan wektu penyelesaian cepet kayata LTC6363 lan LT6202. Kanggo aplikasi akurat DC, LTC2057 uga ditrima yen nyaring output nyukupi ditrapake.
DC2222A JUMPERS
Definisi
- JP1: EEPROM mung kanggo panggunaan pabrik. Ninggalake iki ing posisi WP standar.
- JP2: Kopling milih kopling AC utawa DC saka AIN–. Setelan gawan yaiku DC.
- JP3: VCCIO nyetel tingkat output ing P1 dadi 3.3V utawa 2.5V. Gunakake 2.5V kanggo antarmuka kanggo DC890 kang setelan gawan. Gunakake 3.3V kanggo antarmuka menyang DC590 utawa DC2026.
-
JP4: CM nyetel bias DC kanggo AIN+ lan AIN– yen input AC digandhengake. Kanggo ngaktifake kopling AC, R35 lan R36 (R = 1k) sing ditampilake ing skema Figure 10 kudu diinstal. Nginstal resistor iki bakal ngrusak THD sinyal input menyang ADC. VREF/2 minangka setelan gawan. Yen EXT dipilih, input mode umum voltage bisa disetel dening nyopir terminal E5 (EXT_CM).
-
JP5: Kopling milih kopling AC utawa DC saka AIN+. Setelan gawan yaiku DC.
MANUAL DEMO DC2222A
PAPAN DEMONSTRASI WARTA PENTING
Hak Cipta © 2004, Linear Technology Corporation
1630 McCarthy Blvd., Milpitas, CA 95035-7417
408-432-1900 ● FAX: 408-434-0507 ● www.linear.com
Dokumen / Sumber Daya
 |
TEKNOLOGI LINEAR DC2222A Oversampling ADCs karo Filter Digital Configurable [pdf] Pandhuan pangguna DC2222A, Luwihampling ADCs karo Filter Digital Configurable, DC2222A Oversampling ADCs karo Filter Digital Configurable, ADCs karo Filter Digital Configurable, Oversampling ADCs, ADCs |
