ALINX AN706 동시 Sampling 다중 채널 16비트 AD 모듈 사용 설명서

AD76061은 16비트 동시ampling, 아날로그-디지털 데이터 수집 시스템(DAS)에는 각각 8개, 6개, 4개 채널이 있습니다. 각 부분에는 아날로그 입력 cl이 포함되어 있습니다.amp 보호, 2차 안티앨리어싱 필터, 추적 및 유지 amplifier, 16비트 전하 재분배 연속 근사 아날로그-디지털 변환기(ADC), 유연한 디지털 필터, 2.5V 기준 및 기준
입력 clamp 보호 회로는 vol을 견딜 수 있습니다.tag최대 ±16.5V입니다. AD7606/AD7606-6/AD7606-4는 단일 5V 공급 장치에서 작동하고 ±10V 및 ±5V 실제 양극 입력 신호를 수용할 수 있습니다.amp모든 채널에 대해 최대 200kSPS의 처리 속도를 제공합니다. 입력 clamp 보호 회로는 vol을 견딜 수 있습니다.tag최대 ±16.5V입니다.
AD7606은 s에 관계없이 1MΩ 아날로그 입력 임피던스를 갖습니다.amp링 주파수. 단일 공급 작동, 온칩 필터링 및 높은 입력 임피던스로 인해 드라이버 연산이 필요하지 않음 amps 및 외부 양극 공급 장치.
AD7606/AD7606-6/AD7606-4 안티앨리어싱 필터는 3kHz의 22dB 차단 주파수를 가지며 s일 때 40dB 안티앨리어싱 제거 기능을 제공합니다.amp200kSPS로 링합니다.
유연한 디지털 필터는 핀 구동 방식으로 SNR이 향상되고 대역폭이 3dB 감소합니다.

4부: AD7606 칩 기능 블록 다이어그램

그림 4-1: AD7606 기능 블록 다이어그램

5부: AD7606 칩 타이밍 사양

그림 5-1: AD7606 타이밍 다이어그램

AD7606은 동시 s를 허용합니다.amp8개의 아날로그 입력 채널을 모두 연결합니다.
모든 채널은 s입니다.amp두 CONVST 핀(CONVST A, CONVST B)이 함께 연결되면 동시에 LED가 켜집니다. 단일 CONVST 신호는 두 CONVST x 입력을 모두 제어하는 데 사용됩니다. 이 공통 CONVST 신호의 상승 에지는 동시 신호를 시작합니다.amp모든 아날로그 입력 채널(V1 ~ V8)에 연결됩니다.
AD7606에는 변환을 수행하는 데 사용되는 온칩 발진기가 포함되어 있습니다. 모든 ADC 채널의 변환 시간은 tCONV입니다. BUSY 신호는 변환이 진행 중임을 사용자에게 나타내므로 CONVST의 상승 에지가 적용되면 BUSY는 로직 하이로 전환되고 전체 변환 프로세스가 끝나면 로우로 전환됩니다. BUSY 신호의 하강 에지는 XNUMX개의 트랙 앤 홀드 신호를 모두 배치하는 데 사용됩니다. amplifier가 다시 트랙 모드로 돌아갑니다. BUSY의 하강 에지는 이제 병렬 버스(DB[15:0]), DOUTA 및 DOUTB 직렬 데이터 라인 또는 병렬 바이트 버스 DB[7:0]에서 새 데이터를 읽을 수 있음을 나타냅니다.

6부: AD7606 칩 핀 구성

AN706 8채널 AD 모듈 하드웨어 회로 설계에서는 AD7606의 7606개 구성 핀에 풀업 또는 풀다운 저항을 추가하여 ADXNUMX의 작동 모드를 설정했습니다.

AD7606은 외부 기준 입력 또는 내부 기준을 지원합니다. 외부 레퍼런스를 사용하는 경우 칩의 REFIN/REFOUT에는 외부 2.5V 레퍼런스가 필요합니다. 내부 참조 권을 사용하는 경우tag이자형. REFIN/REFOUT 핀은 내부 2.5V 레퍼런스입니다. REF SELECT 핀은 내부 참조 또는 외부 참조를 선택하는 데 사용됩니다. 이 모듈에서는 내부 참조 볼륨의 정확도가 높기 때문에tagAD7606의 e도 매우 높으므로(2.49V~2.505V) 회로 설계에서는 내부 기준 전압을 사용하도록 선택합니다.tage.

핀 이름 레벨 설정 설명

참조 선택 높은 수준 내부 참조 볼륨 사용tag전자 2.5V

AD7606의 AD 변환 데이터 획득은 병렬 모드 또는 직렬 모드일 수 있습니다. 사용자는 PAR/SER/BYTE SEL 핀 레벨을 설정하여 통신 모드를 설정할 수 있습니다. AN706 모듈 설계에서 AD7606의 AD 데이터를 읽으려면 병렬 모드를 선택하십시오.

핀 이름 레벨 설정 설명

PAR/SER/바이트 선택 낮은 수준 병렬 인터페이스 선택
RANGE 핀은 AD10의 입력 범위로 ±5V 또는 ±9767V를 선택하는 데 사용됩니다. ±5V 범위에서는 1LSB=152.58uV입니다. ±10V 범위에서는 1LSB=305.175uV입니다. AN706 모듈의 회로 설계에서 ±5V 아날로그 볼륨을 선택합니다.tag전자 입력 범위

핀 이름 레벨 설정 설명

RANGE 낮은 수준 아날로그 신호 입력 범위 선택: ±5V

AD7606에는 더 느린 처리 속도가 사용되거나 더 높은 신호 대 잡음비 또는 동적 범위가 바람직한 애플리케이션에 사용해야 하는 옵션 디지털 XNUMX차 싱크 필터가 포함되어 있습니다. 오버amp디지털 필터의 링 비율은 오버를 사용하여 제어됩니다.amp링 핀, OS [2:0](아래 표 참조). OS 2는 MSB 제어 비트이고, OS 0은 LSB 제어 비트입니다. 아래 표는 초과 내용을 제공합니다.amp다른 오버를 선택하기 위한 링 비트 디코딩amp르 요금. OS 핀은 BUSY의 하강 에지에 래치됩니다.
AN706 모듈의 하드웨어 설계에서 OS[2:0]은 외부 인터페이스로 연결되며 FPGA 또는 CPU는 더 높은 측정 정확도를 달성하기 위해 OS[2:0]의 핀 레벨을 제어하여 필터 사용 여부를 선택할 수 있습니다. .

7부: AD7606 칩 ADC 전송 기능

AD7606의 출력 코딩은 1의 보수입니다. 설계된 코드 전환은 연속적인 정수 LSB 값, 즉 2/3 LSB와 2/65,536 LSB 사이의 중간에서 발생합니다. AD7606의 경우 LSB 크기는 FSR/7606입니다. AD7의 이상적인 전송 특성은 그림 1-XNUMX에 나와 있습니다.

파트 8: 인터페이스 정의(PCB에 표시된 핀은 핀 1입니다)

핀	신호 이름	설명	핀	신호 이름	설명
1	접지	지면	2	(주)비씨씨	+5V
3	OS1	오버amp링 선택하다	4	OS0	오버amp링 선택하다
5	컨브스타브	데이터 변환	6	OS2	오버amp링 선택하다
7	RD	읽다	8	다시 놓기	다시 놓기
9	바쁜	바쁘다	10	CS	칩 선택
11			12	첫 번째 데이터	첫 번째 데이터
13			14
15	DB0	AD 데이터 버스	16	DB1	AD 데이터 버스
17	DB2	AD 데이터 버스	18	DB3	AD 데이터 버스
19	DB4	AD 데이터 버스	20	DB5	AD 데이터 버스
21	DB6	AD 데이터 버스	22	DB7	AD 데이터 버스
23	DB8	AD 데이터 버스	24	DB9	AD 데이터 버스
25	DB10	AD 데이터 버스	26	DB11	AD 데이터 버스

파트 9: AN706 모듈 실험 절차

먼저 AN706 모듈을 ALINX FPGA 개발 보드의 34핀 표준 확장 포트에 연결합니다. (개발 보드의 전원이 꺼진 경우)

신호 소스를 AN706 모듈 입력 커넥터에 연결하십시오(참고: AD 포트 입력 범위: -5V~+5V).
Quartus II 또는 ISE 소프트웨어를 사용하여 프로그램을 FPGA에 다운로드합니다. (테스트 프로그램이 필요한 경우 이메일을 보내주십시오. rachel.zhou@alinx.com.cn).

직렬 디버깅 보조 도구를 열고 다음과 같이 직렬 포트의 통신 전송 속도를 설정합니다.
그림 9-1: 직렬 디버깅 보조 도구
권tagAN8 모듈의 706채널 신호 입력 값이 직렬 통신에 나타납니다. (직렬 디버깅 도우미에서는 8방향 데이터가 한 줄에 표시되기 때문에 인터페이스를 확대해야 합니다.)

그림 9-2: 직렬 통신

위의 데이터는 신호 입력이 없는 8채널 데이터입니다. 왜냐하면 AD 신호 입력은 플로팅 상태이고, AD 변환 출력 데이터는 약 1.75V이기 때문입니다.
Examp르 : 채널 1의 입력을 AN3.3 모듈의 706V 테스트 핀에 DuPont 라인으로 연결하여 볼륨을 테스트하면tage는 모듈에서 3.3V입니다.

그림 9-3: 1V 테스트 핀이 있는 채널 3.3

이때 직렬 인터페이스에 표시되는 AD1의 측정 데이터는 약 +3.3074입니다.

그림 9-4: 테스트 핀 용량tage 직렬 인터페이스에 표시

파트 10: AN706 모듈 측정 정확도

적용된 vol을 측정하여tage 및 고정밀 전압계를 사용하는 경우 AD706 모듈의 실제 측정 정확도는 -0.5V ~ +5V vol 내에서 5mV 이내입니다.tag전자 입력 범위.
다음 표는 4개의 아날로그 볼륨에 대한 8개 채널의 결과를 보여줍니다.tag예. 첫 번째 열은 고정밀 디지털 멀티미터로 측정한 데이터이고, 마지막 8개 열은 AD 모듈의 AD 모듈 측정 결과입니다.

표 10-1: 테스트 볼륨tage

이 테스트 루틴에서는amp링 오버라이드 활성화 필터는 AN706 모듈의 정확도를 향상시키는 데 사용되지 않습니다. s의 정확도를 더욱 향상시키고 싶은 사용자를 위해amp링과 samp링 속도는 높지 않으며 프로그램에서 설정할 수 있습니다. 의 방법amp링 배율, 오버를 설정할 수 있습니다amp프로그램의 링 비율.

파트 11: AN706 모듈 테스트 프로그램 설명

다음은 Verilog 테스트 프로그램별 아이디어에 대한 간략한 설명이며, 사용자는 코드에 있는 메모 설명도 참고할 수 있습니다.

최상위 프로그램: ad706_test.v
FPGA 및 AN706 모듈과 직렬 포트를 정의하여 신호 입력 및 출력을 수신 및 전송하고 세 개의 서브루틴(ad7606.v, volt_cal.v 및 uart.v)을 인스턴스화합니다.
AD 데이터 수집 프로그램: ad7606.v
AD7606의 타이밍에 따르면,amp16개의 아날로그 신호 AD는 16비트 데이터로 변환됩니다. 프로그램은 먼저 CONVSTAB 신호를 AD7606에 보내 AD 데이터 변환을 시작하고 Busy 신호가 낮아질 때까지 기다려 AD 채널 1부터 채널 16까지의 데이터를 순차적으로 읽습니다.
광고 볼륨tage 변환(1LSB)=5V/ 32758=0.15mV

권tage AD 데이터 변환 프로그램: volt_cal.v 이 프로그램은 ad16.v, Bit[7606]에서 수집한 15비트 데이터를 양수 및 음수 부호로 변환하고, Bit[14:0]을 먼저 vol로 변환합니다.tage 값을 다음 공식으로 변환한 다음 16진수 vol을 변환합니다.tage 값을 20자리 BCD 코드로 변환합니다.
직렬 포트 전송 프로그램: uart.v 타이밍은 vol의 8개 채널을 전송합니다.tage 데이터는 uart를 통해 PC로 전송됩니다. 직렬 포트의 전송 클럭은 주파수를 50Mhz로 나누어 얻어지며 전송 속도는 9600bps입니다.

www.alinx.com

문서 / 리소스

ALINX AN706 동시 Samp링 다중 채널 16비트 AD 모듈 [PDF 파일] 사용자 매뉴얼
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참고문헌

사용자 설명서

1부: 8채널 AD 획득 모듈 매개변수

파트 2: 모듈 구조

3부: AD7606 칩 소개