ALINX AN706 Симултан Сampling Упатство за употреба на повеќеканални 16-битни AD модул

Интерфејс на модулот: 40-пински женско заглавие со растојание од 0.1 инчи, насока за преземање
Температура на околината (со применета моќност: -40°~85°, сите чипови на модулот да ги задоволат индустриските барања

Влезен интерфејс: 8 SMA интерфејси и 16-пински заглавија со чекор од 2.54 (Пин Секој канал има позитивни и негативни два пина)
Точност на мерењето: Во рамките на 0.5 mV

Дел 2: Структура на модулот

Слика 2-1: Структура на 8-канален AD модул

Дел 3: Вовед во чип AD7606

AD76061 е 16-битен, симултан sampling, аналогно-дигитални системи за аквизиција на податоци (DAS) со осум, шест и четири канали, соодветно. Секој дел содржи аналоген влез clamp заштита, филтер за заштита од втор ред, филтер за следење и задржување ampлајфикатор, 16-битен редистрибуција на полнеж, последователен аналогно-дигитален конвертор (ADC), флексибилен дигитален филтер, референца и референца од 2.5 V
Влезот clamp заштитното коло може да толерира волtagе до ±16.5 V. AD7606/AD7606-6/AD7606-4 работи од едно напојување од 5 V и може да прими ±10 V и ±5 V вистински биполарни влезни сигнали додека sampима брзина до 200 kSPS за сите канали. Влезот clamp заштитното коло може да толерира волtagе до ±16.5 V.
AD7606 има аналогна влезна импеданса од 1 MΩ без разлика на sampфреквенција на линг. Работата со едно напојување, филтрирањето на чипот и високата влезна импеданса ја елиминираат потребата за оп ampи надворешни биполарни набавки.
Филтерот за антиалиасирање AD7606/AD7606-6/AD7606-4 има фреквенција на прекин од 3 dB од 22 kHz и обезбедува 40 dB отфрлање на антиалијас кога sampлинг на 200 kSPS.
Флексибилниот дигитален филтер е управуван со пинови, дава подобрувања во SNR и го намалува пропусниот опсег од 3 dB.

Дел 4: Функционален блок дијаграм на чип AD7606

Слика 4-1: Функционален блок дијаграм AD7606

Дел 5: Спецификација за тајминг на чип AD7606

Слика 5-1: Дијаграми за тајмингот AD7606

AD7606 дозволува истовремени сampling на сите осум аналогни влезни канали.
Сите канали се сampводени истовремено кога двата CONVST пина (CONVST A, CONVST B) се врзани заедно. Еден CONVST сигнал се користи за контрола на двата влеза CONVST x. Подигнатиот раб на овој заеднички CONVST сигнал иницира симултани сampлинг на сите аналогни влезни канали (V1 до V8).
AD7606 содржи осцилатор на чип кој се користи за извршување на конверзии. Времето на конверзија за сите ADC канали е tCONV. Сигналот BUSY му покажува на корисникот кога конверзиите се во тек, така што кога се применува растечкиот раб на CONVST, BUSY оди логично високо, а транзицијата на ниско ниво на крајот од целиот процес на конверзија. Ивицата што паѓа на сигналот BUSY се користи за поставување на сите осум траки и задржување ampлајфикаторите се враќаат во режим на патека. Паѓачкиот раб на BUSY исто така покажува дека новите податоци сега може да се читаат од паралелната магистрала (DB[15:0]), од линиите за сериски податоци DOUTA и DOUTB или од паралелната бајт магистрала, DB[7:0].

Дел 6: Конфигурација на пиновите на чип AD7606

Во дизајнот на хардверското коло на 706-канален AD модул AN8, го поставивме режимот на работа на AD7606 со додавање на отпорници за повлекување или спуштање на трите конфигурациски пинови на AD7606.

AD7606 поддржува надворешен референтен влез или внатрешна референца. Ако се користи надворешна референца, REFIN/REFOUT на чипот бара надворешна референца од 2.5 V. Ако користите внатрешна референца волtagд. Пинот REFIN/REFOUT е внатрешна референца од 2.5 V. Пинот REF SELECT се користи за избор на внатрешна референца или надворешна референца. Во овој модул, бидејќи точноста на внатрешната референца voltage на AD7606 е исто така многу висока (2.49V~2.505V), дизајнот на колото избира да користи внатрешна референтна јачинаtage.

Име на пин Поставете ниво Опис

REF SELECT Високо ниво Користете внатрешна референца voltagе 2.5V

Стекнувањето на податоци за конверзија AD на AD7606 може да биде во паралелен режим или сериски режим. Корисникот може да го постави режимот на комуникација со поставување на нивото на пиновите PAR/SER/BYTE SEL. во дизајнот на модулот AN706, изберете паралелен режим за читање на податоците за AD на AD7606

Име на пин Поставете ниво Опис

PAR/SER/BYTE SEL Ниско ниво Изберете паралелен интерфејс
Пинот RANGE се користи за избор на ±10 V или ±5 V како влезен опсег во AD9767. Во опсегот ±5 V, 1LSB=152.58uV. Во опсегот ±10 V, 1LSB=305.175 uV. Во дизајнот на колото на модулот AN706, изберете ±5V аналоген волуменtage влезен опсег

Име на пин Поставете ниво Опис

РАНГ Ниско ниво Избор на опсег на влезен аналоген сигнал:±5V

AD7606 содржи опционален дигитален филтер за синхронизација од прв ред кој треба да се користи во апликации каде што се користат побавни стапки на проток или каде што е пожелен повисок сооднос сигнал-шум или динамички опсег. Оверитеampсоодносот на прстенот на дигиталниот филтер се контролира со помош на преклопитеampling pins, OS [2:0] (види Табела подолу). OS 2 е контролниот бит MSB, а OS 0 е контролниот бит LSB. Табелата подолу ги дава оверитеampлинг бит декодирање за да се изберат различни оверовиampстапки. Пиновите на ОС се закачени на работ што паѓа на BUSY.
Во хардверскиот дизајн на модулот AN706, OS[2:0] води до надворешниот интерфејс, а FPGA или процесорот може да изберат дали да го користат филтерот со контролирање на нивото на пиновите на OS[2:0] за да се постигне поголема точност на мерењето .

Дел 7: AD7606 чип ADC ФУНКЦИЈА ЗА ПРЕНЕСУВАЊЕ

Излезното кодирање на AD7606 е комплемент за два. Дизајнираните транзиции на кодот се случуваат на средина помеѓу последователни цели LSB вредности, односно 1/2 LSB и 3/2 LSB. Големината на LSB е FSR/65,536 за AD7606. Идеалната преносна карактеристика за AD7606 е прикажана на Слика 7-1.

Дел 8: Дефиниција на интерфејс (означениот пин на ПХБ е пин 1)

Пин	Име на сигналот	Опис	Пин	Име на сигналот	Опис
1	ГНД	Земјата	2	VCC	+5 V
3	OS1	Oversampлинг Изберете	4	OS0	Oversampлинг Изберете
5	CONVSTAB	Конверзија на податоци	6	OS2	Oversampлинг Изберете
7	RD	Прочитајте	8	РЕСЕТИРАЈ	Ресетирање
9	ЗАФАТЕН	Зафатен	10	CS	Избор на чип
11			12	ПРВИ ПОДАТОЦИ	Први податоци
13			14
15	DB0	AD Data Bus	16	DB1	AD Data Bus
17	DB2	AD Data Bus	18	DB3	AD Data Bus
19	DB4	AD Data Bus	20	DB5	AD Data Bus
21	DB6	AD Data Bus	22	DB7	AD Data Bus
23	DB8	AD Data Bus	24	DB9	AD Data Bus
25	DB10	AD Data Bus	26	DB11	AD Data Bus

Дел 9: AN706 Модул Експериментална постапка

Прво, поврзете го AN706 модулот со 34-пинската стандардна порта за проширување на ALINX FPGA Development Board (Во случај развојната плоча да се исклучи).

Поврзете го вашиот извор на сигнал со приклучокот за влез на модулот AN706 (Забелешка: опсег на влезната порта AD: -5V~+5V).
Преземете ја програмата на FPGA со помош на софтверот Quartus II или ISE (ако ви требаат програмите за тестирање, испратете е-пошта на rachel.zhou@alinx.com.cn).

Отворете ја алатката за помошник за сериско отстранување грешки и поставете ја брзината на бауд на комуникација на сериската порта на следниов начин
Слика 9-1: Алатка за помошник за сериско дебагирање
Волtage вредноста на влезот на 8-канален сигнал на модулот AN706 ќе се појави во сериската комуникација. (Бидејќи 8-насочните податоци се прикажуваат во една линија во серискиот асистент за отстранување грешки, треба да го зголемиме интерфејсот.)

Слика 9-2: Сериска комуникација

Горенаведените податоци се 8 канали на податоци без влез на сигнал, бидејќи влезот на сигналот АД е во лебдечка состојба, а излезниот податок за конверзија АД е околу 1.75 V.
Exampле: Ако го поврзете влезот на каналот 1 со 3.3V тест пин на модулот AN706 со линија DuPont за тестирање на јачината на звукотtage од 3.3V на модулот.

Слика 9-3: Канал 1 со тест пин од 3.3V

Во овој момент, податоците за мерење на AD1 прикажани на серискиот интерфејс се околу +3.3074.

Слика 9-4: Тест игла волtagе приказ на серискиот интерфејс

Дел 10: Точност на мерење на модулот AN706

Со мерење на применетиот волуменtage и високопрецизниот волтметар, вистинската прецизност на мерењето на модулот AD706 е во рамките на 0.5 mV во рамките на -5V до +5V волtage влезен опсег.
Следната табела ги прикажува резултатите од осум канали за четири аналогни томtagес. Првата колона е податокот измерен со високопрецизниот дигитален мултиметар, а последните осум колони се резултатите од мерењето на AD модулот на AD модулот.

Табела 10-1: Тестирање Voltage

Во оваа рутина за тестирање, надampФилтерот за овозможување отфрлање на лингот не се користи за да се подобри точноста на модулот AN706. За корисниците кои сакаат дополнително да ја подобрат точноста на sampлинг и сampбрзината на лингот не е голема, може да се постави во програмата. Метод на сampling зголемување, можете да ги поставите oversampling сооднос во програмата.

Дел 11: Опис на програмата за тестирање на модулот AN706

Следното е краток опис на идеите за секоја програма за тестирање на Verilog, а корисниците можат да се повикаат и на описот на белешката во кодот.

Програма на највисоко ниво: ad706_test.v
Дефинирајте ги модулите FPGA и AN706 и сериската порта за примање и испраќање на влезот и излезот на сигналот и инстанцирајте три потпрограми (ad7606.v, volt_cal.v и uart.v).
Програма за стекнување податоци од АД: ad7606.v
Според времето на AD7606, сample 16 аналогни сигнали AD конвертираа 16-битни податоци. Програмата најпрво го испраќа сигналот CONVSTAB до AD7606 за да започне конверзија на податоци од AD и чека сигналот Busy да се спушти на ниско ниво за да ги прочита податоците од AD канал 1 до каналот 16 во низа.
AD Voltage Конверзија (1 LSB)=5V/ 32758=0.15 mV

VoltagПрограма за конверзија за AD податоци: volt_cal.v Програмата ги конвертира 16-битните податоци собрани од ad7606.v, Bit[15] во позитивни и негативни знаци, а Bit[14:0] прво ги конвертира во voltage вредноста според следнава формула, а потоа го конвертира хексадецималниот волуменtage вредност во 20-цифрен BCD код.
Програма за испраќање на сериска порта: uart.v Тајмингот испраќа 8 канали од волtagподатоци до компјутер преку арт. Преносниот часовник на сериската порта се добива со делење на фреквенцијата со 50Mhz, а брзината на бауд е 9600bps.

www.alinx.com

Документи / ресурси

ALINX AN706 Симултан Сampling Мулти-канален 16-битен AD модул [pdf] Упатство за користење
AN706 Симултан Сampling Мулти-канален 16-битен AD модул, AN706, симултан Sampling Мулти-канален 16-битен AD модул, Сampling Мулти-канален 16-битен AD модул, повеќеканален 16-битен AD модул, 16-битен AD модул, AD модул, модул

Референци

Упатство за употреба

Име на пин	Поставете ниво	Опис
REF SELECT	Високо ниво	Користете внатрешна референца voltagе 2.5V

Дел 1: Параметри на модулот за стекнување на 8-канален АД