선형 기술 DC2222A 오버amp구성 가능한 디지털 필터가 있는 링 ADC
LTC2500-32/LTC2508-32/LTC2512-24: 32-Bit/24-Bit Oversamp구성 가능한 디지털 필터가 있는 링 ADC
설명
데모 회로 2222A는 LTC®2500-32, LTC2508-32 및 LTC2512-24 ADC를 갖추고 있습니다. LTC2500-32, LTC2508-32 및 LTC2512-24는 단일 32V 전원에서 작동하는 구성 가능한 디지털 평균화 필터가 통합된 저전력, 저잡음, 고속 24비트/2.5비트 SAR ADC입니다. 다음 텍스트는 LTC2508-32를 언급하지만 모든 부품에 적용됩니다. 유일한 차이점은amp파일 속도 및 비트 수. DC2222A는 DC2508 또는 DC32 QuikEval™ 및 DC590 PScope™ 데이터 수집 보드와 함께 LTC2026-890의 DC 및 AC 성능을 시연합니다. DC590 또는 DC2026을 사용하여 피크 간 잡음 및 DC 선형성과 같은 DC 성능을 시연하십시오. 정확한 경우 DC890을 사용하십시오.amp링 속도가 필요하거나 SNR, THD, SINAD 및 SFDR과 같은 AC 성능을 입증해야 합니다. DC2222A는 이 ADC에 권장되는 접지, 구성요소 배치 및 선택, 라우팅 및 바이패스를 보여주기 위한 것입니다.
설계 file회로도, BOM 및 레이아웃을 포함한 이 회로 기판에 대한 정보는 다음에서 확인할 수 있습니다. http://www.linear.com/demo/DC2222A 또는 보드 뒷면의 QR 코드를 스캔하세요. L, LT, LTC, LTM, Linear Technology 및 Linear 로고는 등록 상표이며 QuikEval 및 PScope는 Linear Technology Corporation의 상표입니다. 기타 모든 상표는 해당 소유자의 자산입니다.
그림 1. DC2222A 연결 다이어그램
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표 1. DC2222A 조립 및 클록 옵션
| 집회 버전 | U1 부분 숫자 | 최대 출력 데이터 비율 | DF | 비트 | 최대 CLK IN 빈도 | 산출 | 방법 | 나누기 |
| DC2222A-A | LTC2500IDKD-32 | 175ksps | 4 | 32 | 70MHz | A | 확인하지 않음 | 100 |
| 173ksps | 4 | 32 | 70MHz | A | 확인하다 | 101 | ||
| 250ksps | 4 | 32 | 43MHz | A | 분산 읽기 | 43 | ||
| 250ksps | 4 | 32 | 45MHz | A | 검증+디스. 읽다 | 45 | ||
| 800ksps | 1 | 24 | 80MHz | B | 100 | |||
| DC2222A-B | LTC2508IDKD-32 | 3.472ksps | 256 | 32 | 80MHz | A | 확인하지 않음 | 90 |
| 2.900ksps | 256 | 32 | 75MHz | A | 확인하다 | 101 | ||
| 3.906ksps | 256 | 32 | 43MHz | A | 분산 읽기 | 43 | ||
| 3.906ksps | 256 | 32 | 45MHz | A | 검증+디스. 읽다 | 45 | ||
| 900ksps | 1 | 14 | 90MHz | B | 100 | |||
| DC2222A-C | LTC2512IDKD-24 | 350.877ksps | 4 | 24 | 80MHz | A | 확인하지 않음 | 57 |
| 303.03ksps | 4 | 24 | 80MHz | A | 확인하다 | 66 | ||
| 400ksps | 4 | 24 | 62.4MHz | A | 분산 읽기 | 39 | ||
| 400ksps | 4 | 24 | 70.4MHz | A | 검증+디스. 읽다 | 44 | ||
| 1.5메가바이트 | 1 | 14 | 85.5MHz | B | 57
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모든 점퍼가 DC2222A 점퍼 섹션에 설명된 대로 설정되어 있는지 확인하십시오. 특히 VCCIO(JP3)가 2.5V 위치로 설정되어 있는지 확인하세요. DC2222A의 JP890이 3V 위치에 있는 동안 DC2222으로 DC3.3A를 제어하면 SNR 및 THD에서 눈에 띄는 성능 저하가 발생합니다. 기본 점퍼 연결은 온보드 참조 및 조정기를 사용하도록 ADC를 구성합니다. 아날로그 입력은 기본적으로 DC 커플링됩니다. 커넥터 P2222을 사용하여 DC890A를 DC1 USB 고속 데이터 수집 보드에 연결합니다. (PScope 컨트롤러와 QuikEval 컨트롤러를 동시에 연결하지 마십시오.) 다음으로 표준 USB A/B 케이블을 사용하여 DC890을 호스트 PC에 연결합니다. 표시된 단자에 ±9V를 인가합니다. 다음으로 낮은 지터 차동 사인 소스를 J2 및 J4에 적용합니다.
적절한 클록 주파수에 대한 지침으로 표 2.5을 사용하여 낮은 지터 1VP-P 사인파 또는 구형파를 커넥터 J1에 연결합니다. J1에는 접지에 대한 49.9Ω 종단 저항이 있습니다.
DC86과 함께 제공된 PScope 소프트웨어(PScope.exe 버전 K890 이상)를 실행하거나 다음에서 다운로드하십시오. www.linear.com/software.
전체 소프트웨어 설명서는 도움말 메뉴에서 사용할 수 있습니다. 업데이트는 도구 메뉴에서 다운로드할 수 있습니다. 새로운 기능이 추가될 수 있으므로 정기적으로 업데이트를 확인하세요.
PScope 소프트웨어는 DC2222A를 인식하고 자동으로 구성해야 합니다. 기본 설정은 확인 및 분산 읽기가 선택되지 않고 Down S를 사용하여 필터링된 출력을 읽는 것입니다.amp링 팩터(DF)는 가능한 가장 작은 값으로 설정됩니다. 이를 변경하려면 그림 2에 표시된 대로 PScope 도구 모음의 데모 Bd 옵션 설정 설정을 클릭합니다. 그림 3a, 3b 및 3c에 표시된 구성 옵션 상자를 사용하면 ADC 출력, DF, 확인 및 분산 읽기를 설정할 수 있습니다. LTC2500의 경우 필터 유형, 이득 압축 및 이득 확장을 선택하는 것도 가능합니다. 확인이 선택되지 않은 경우 빠른 시작 절차
최소 비트 수가 클럭아웃됩니다. 확인을 선택한 경우 클럭아웃된 비트 수는 s 수를 포함하여 XNUMX만큼 증가합니다.amp현재 출력에 사용된 파일입니다. 분산 읽기를 사용하면 여러 초에 걸쳐 클럭아웃된 데이터를 분산시켜 더 느린 클럭을 사용할 수 있습니다.amp레. DF는 사용하는 장치에 따라 결정되는 넓은 범위에 걸쳐 설정할 수 있습니다. DF를 늘리면 SNR이 향상됩니다. 이론적으로 다운이 발생하면 SNR은 6dB 향상됩니다.amp링 팩터는 20배로 증가합니다. 실제로 기준 잡음은 결국 SNR 개선을 제한하게 됩니다. REF 바이패스 커패시터(CXNUMX)를 늘리거나 노이즈가 더 낮은 외부 레퍼런스를 사용하면 이 제한이 확장됩니다.
수집 버튼(그림 4 참조)을 클릭하여 데이터 수집을 시작합니다. 수집 버튼은 일시 중지로 변경되며, 이를 클릭하면 데이터 수집을 중지할 수 있습니다.
그림 2. PScope 도구 모음
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DC590 또는 DC2026 빠른 시작 절차
중요한! DC2222A의 손상을 방지하려면 DC6A에 연결하기 전에 DC590의 JP3 또는 DC2026의 JP3.3이 2222V로 설정되어 있는지 확인하십시오.
DC3A의 VCCIO(JP2222)는 DC3.3 또는 DC590(QuikEval) 작동을 위해 2026V 위치에 있어야 합니다. DC2222A와 함께 QuikEval 컨트롤러를 사용하려면 -9V 및 GND 단자에 -9V 및 접지를 적용해야 합니다. DC9A의 2222V는 QuikEval 컨트롤러에서 제공됩니다. 표준 USB A/B 케이블을 사용하여 QuikEval 컨트롤러를 호스트 PC에 연결합니다. 제공된 2222도체 리본 케이블을 사용하여 DC14A를 QuikEval 컨트롤러에 연결합니다. (QuikEval 및 PScope 컨트롤러를 동시에 연결하지 마십시오.) J4 및 J2에 신호 소스를 적용합니다. QuikEval 컨트롤러를 사용할 때는 J1에 클럭 신호가 필요하지 않습니다. 클록 신호는 QuikEval 커넥터(J3)를 통해 제공됩니다.
QuikEval 컨트롤러와 함께 제공되는 QuikEval 소프트웨어(버전 K109 이상)를 실행하거나 다음에서 다운로드하십시오.
DC590 또는 DC2026 빠른 시작 절차
구성 버튼을 누르면 필터링된 출력만 사용할 수 있고 확인 및 분산 읽기에 대한 옵션이 없다는 점을 제외하면 PScope에 표시된 것과 유사한 구성 옵션 메뉴가 나타납니다. DF를 높이면 그림 6의 히스토그램에 표시된 것처럼 노이즈가 감소합니다. 노이즈는 s 수의 제곱근에 의해 감소합니다.amp레가 증가합니다. 실제로는 입력 볼륨으로tage가 증가하면 기준 잡음이 결국 잡음 개선을 제한하게 됩니다.
그림 6. DF = 1024인 QuikEval 히스토그램
직류 전원
DC2222A는 ±9VDC를 필요로 하며 115MHz 클록으로 작동할 때 약 18mA/-90mA를 소모합니다. 공급 전류의 대부분은 FPGA에서 소비됩니다. amps, 레귤레이터 및 보드의 개별 로직. 9VDC 입력 볼륨tage는 우발적인 역바이어스로부터 보호하는 LT1763 레귤레이터를 통해 ADC에 전력을 공급합니다. 추가 레귤레이터는 FPGA 및 연산에 전원을 제공합니다. amp에스. 연결 세부사항은 그림 1을 참조하십시오.
DC890 컨트롤러를 사용할 때 낮은 지터 2.5VP-P를 제공해야 합니다(VCCIO가 3.3V 위치에 있는 경우 클록 amp강도는 3.3VP-P여야 합니다.) 사인파 또는 구형파를 J1에 연결합니다. 클록 입력은 AC 결합이므로 클록 신호의 DC 레벨은 중요하지 않습니다. Rohde & Schwarz SMB100A와 같은 클록 발생기를 권장합니다. 좋은 클럭 생성기라도 낮은 주파수에서는 눈에 띄는 지터를 생성하기 시작할 수 있습니다. 그러므로 낮은 s에 권장됩니다.amp더 높은 주파수의 클럭을 원하는 입력 주파수로 나누는 속도입니다. 변환 속도에 대한 클록 주파수의 비율은 표 1에 나와 있습니다. 클록 입력이 로직으로 구동되는 경우 49.9Ω 터미네이터(R5)를 제거하는 것이 좋습니다. 느린 상승 에지는 높은 전류가 존재할 때 컨버터의 SNR을 손상시킬 수 있습니다. amp더 높은 주파수 입력 신호.
DC0에 연결되지 않은 경우 이 보드의 병렬 데이터 출력(기본적으로 2.5V ~ 890V)은 로직 분석기로 수집한 후 원하는 디지털 신호 처리 형식에 따라 스프레드시트 또는 수학적 패키지로 가져올 수 있습니다. . 또는 데이터를 애플리케이션 회로에 직접 공급할 수도 있습니다. 데이터를 래치하려면 P50의 핀 1을 사용하십시오. 이 신호의 하강 에지를 사용하여 데이터를 래치할 수 있습니다. 검증 모드에서는 각 데이터에 대해 두 개의 하강 에지가 필요합니다.amp르. 애플리케이션 회로에 더 높은 전압이 필요한 경우 P1의 데이터 출력 신호 레벨을 0V~3.3V로 변경할 수도 있습니다.tag이자형. 이는 VCCIO(JP3)를 3.3V 위치로 이동하여 수행됩니다.
기본 레퍼런스는 LTC6655 5V 레퍼런스입니다. 외부 레퍼런스를 사용하는 경우 REF 핀에 결함이 있을 경우 신속하게 안정화되어야 합니다. 그림 7의 기준 회로를 참조하여 R37의 납땜을 제거하고 외부 기준 볼륨을 적용합니다.tage VREF 터미널로 연결합니다.
DC2222A의 ADC 아날로그 입력에 대한 기본 드라이버는 그림 8a 및 8b에 나와 있습니다. 이들 회로
AIN+ 및 AIN-에 적용되는 0V ~ 5V 입력 신호를 버퍼링합니다. 또한 이러한 회로는 ADC 입력에서 입력 신호를 대역 제한합니다. LTC2508-32 그림 8a 드라이버를 AC 애플리케이션에 사용하려면 커패시터 C71 및 C73을 제거하고 C04470 및 C00 위치에서 WIMA P/N SMDTC00XA4.7KT90 91μF 박막 커패시터 또는 동급 제품으로 교체하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 왜곡이 가장 낮아집니다.
DC2222A 설정
이 데모 보드는 데모 보드의 차동 입력에 적용된 사인파의 FFT를 취하여 사내에서 테스트되었습니다. 여기에는 200Hz 근처의 주파수에서 차동 출력 정현파 생성기와 함께 낮은 지터 클록 소스를 사용하는 것이 포함됩니다. 입력 신호 레벨은 약 -1dBFS입니다. 입력은 그림 9에 표시된 회로를 사용하여 레벨 이동 및 필터링됩니다. DC2222A로 얻은 일반적인 FFT는 그림 4에 표시되어 있습니다. 실제 SNR을 계산하려면 신호 레벨(F1 amplitude = –1dB)는 PScope가 표시하는 SNR에 다시 추가되어야 합니다. 전 애인과 함께amp그림 4에 표시된 바와 같이 이는 실제 SNR이 PScope가 표시하는 123.54dB 대신 122.54dB임을 의미합니다. 다시 계산된 SNR과 THD의 RMS 합을 취하면 SINAD는 117.75dB가 됩니다. 표시된 THD는 옵션인 WIMA 커패시터를 사용하여 얻은 것입니다.
그림 9. 차동 레벨 시프터
ADC를 평가할 때 잘못된 결과를 생성할 수 있는 시나리오가 많이 있습니다. 일반적인 것 중 하나는 변환기에 주파수, 즉 s의 약수를 공급하는 것입니다.amp파일 속도이며 가능한 출력 코드의 작은 하위 집합만 실행합니다. 올바른 방법은 입력 사인파 주파수에 대한 M/N 주파수를 선택하는 것입니다. N은 s의 수입니다.ampFFT의 파일. M은 2과 N/XNUMX 사이의 소수입니다. M/N에 s를 곱합니다.amp입력 사인파 주파수를 얻기 위한 속도입니다. 좋지 않은 결과를 얻을 수 있는 또 다른 시나리오는ppm 주파수를 지원하는 사인 발생기가 없는 경우입니다.
DC2222A 설정
정확도가 떨어지거나 클럭 주파수에 고정될 수 없는 경우. 윈도잉과 함께 FFT를 사용하면 기본 주파수의 누출이나 확산을 줄이고 ADC 성능에 가까운 근사치를 얻을 수 있습니다. 윈도우잉이 필요한 경우 Blackman-Harris 92dB 윈도우가 권장됩니다. 만약 amp위상 잡음이 낮은 증폭기 또는 클록 소스를 사용하는 경우 윈도잉은 SNR을 향상시키지 않습니다.
공들여 나열한 것
모든 고성능 ADC와 마찬가지로 이 부분은 레이아웃에 민감합니다. DC2222A의 ADC 바로 주변 영역은 ADC와 관련된 다양한 구성 요소의 배치 및 라우팅을 위한 지침으로 사용해야 합니다. LTC2508-32용 보드를 레이아웃할 때 기억해야 할 몇 가지 사항은 다음과 같습니다. 최대 성능을 얻으려면 접지면이 필요합니다. 바이패스 커패시터를 공급 핀에 최대한 가깝게 유지하십시오. 각 바이패스 커패시터의 접지면에 직접 연결된 낮은 임피던스 리턴을 사용하십시오. 아날로그 입력 주위에 대칭 레이아웃을 사용하면 기생 요소의 영향이 최소화됩니다. 아날로그 입력 트레이스를 접지로 차폐하여 다른 트레이스로부터의 커플링을 최소화합니다. 추적을 가능한 한 짧게 유지하십시오.
구성 요소 선택
LTC2508-32와 같은 저잡음, 저왜곡 ADC를 구동할 때 성능이 저하되지 않도록 부품 선택이 중요합니다. 저항은 잡음과 왜곡을 최소화하기 위해 낮은 값을 가져야 합니다. 자체 발열로 인한 왜곡을 줄이려면 금속 필름 저항기를 사용하는 것이 좋습니다. 거래량이 적기 때문에tag왜곡을 더욱 줄이기 위해서는 계수 NPO 또는 은 운모 커패시터를 사용해야 합니다. AC 애플리케이션에 사용되는 모든 버퍼는 LTC6363 및 LT6202와 같이 왜곡과 잡음이 적고 정착 시간이 빨라야 합니다. 정확한 DC 애플리케이션의 경우 적절한 출력 필터링이 적용되면 LTC2057도 허용됩니다.
DC2222A 점퍼
정의
- JP1: EEPROM은 공장에서만 사용됩니다. 이를 기본 WP 위치에 그대로 둡니다.
- JP2: 커플링은 AIN–의 AC 또는 DC 커플링을 선택합니다. 기본 설정은 DC입니다.
- JP3: VCCIO는 P1의 출력 레벨을 3.3V 또는 2.5V로 설정합니다. 기본 설정인 DC2.5에 인터페이스하려면 890V를 사용하십시오. 3.3V를 사용하여 DC590 또는 DC2026에 인터페이스합니다.
- JP4: 입력이 AC 커플링된 경우 CM은 AIN+ 및 AIN–에 대한 DC 바이어스를 설정합니다. AC 커플링을 활성화하려면 그림 35의 회로도에 표시된 R36 및 R1(R = 10k)을 설치해야 합니다. 이러한 저항을 설치하면 ADC에 대한 입력 신호의 THD가 저하됩니다. VREF/2가 기본 설정입니다. EXT를 선택한 경우 입력 공통 모드 볼륨tage는 단자 E5(EXT_CM)를 구동하여 설정할 수 있습니다.
- JP5: 커플링은 AIN+의 AC 또는 DC 커플링을 선택합니다. 기본 설정은 DC입니다.
데모 매뉴얼 DC2222A
데모 보드 중요 공지
저작권 © 2004, Linear Technology Corporation
1630 McCarthy Blvd., 밀피타스, CA 95035-7417
408-432-1900 ● 팩스: 408-434-0507 ● www.linear.com
문서 / 리소스
 | 선형 기술 DC2222A 오버amp구성 가능한 디지털 필터가 있는 링 ADC [PDF 파일] 사용자 가이드 DC2222A, 오버amp구성 가능한 디지털 필터가 있는 링 ADC, DC2222A 오버amp구성 가능한 디지털 필터가 있는 ADC, 구성 가능한 디지털 필터가 있는 ADC, 오버ampADC, ADC 링 |
