LINEAR TECHNOLOGY DC2222A Oversampling ADC dengan Penapis Digital Boleh Dikonfigurasikan
LTC2500-32/LTC2508-32/LTC2512-24: 32-Bit/24-Bit Oversampling ADC dengan Penapis Digital Boleh Dikonfigurasikan
PENERANGAN
Litar tunjuk cara 2222A menampilkan ADC LTC®2500-32, LTC2508-32 dan LTC2512-24. LTC2500-32, LTC2508-32 dan LTC2512-24 ialah kuasa rendah, hingar rendah, kelajuan tinggi, ADC SAR 32-bit/24-bit dengan penapis purata digital boleh figura bersepadu yang beroperasi daripada bekalan 2.5V tunggal. Teks berikut merujuk kepada LTC2508-32 tetapi terpakai kepada semua bahagian, satu-satunya perbezaan ialah sampkadar dan bilangan bit. DC2222A menunjukkan prestasi DC dan AC LTC2508-32 bersama-sama dengan papan pengumpulan data DC590 atau DC2026 QuikEval™ dan DC890 PScope™. Gunakan DC590 atau DC2026 untuk menunjukkan prestasi DC seperti hingar puncak ke puncak dan kelinearan DC. Gunakan DC890 jika tepat sampkadar ling diperlukan atau untuk menunjukkan prestasi AC seperti SNR, THD, SINAD dan SFDR. DC2222A bertujuan untuk menunjukkan pembumian yang disyorkan, penempatan dan pemilihan komponen, penghalaan dan memintas untuk ADC ini.
Reka bentuk files untuk papan litar ini termasuk skema, BOM dan susun atur boleh didapati di http://www.linear.com/demo/DC2222A atau imbas kod QR di belakang papan. L, LT, LTC, LTM, Linear Technology dan logo Linear ialah tanda dagangan berdaftar dan QuikEval dan PScope ialah tanda dagangan Linear Technology Corporation. Semua tanda dagangan lain adalah hak milik pemilik masing-masing.
Rajah 1. Rajah Sambungan DC2222A
PROSEDUR MULAI CEPAT
Jadual 1. Pilihan Pemasangan dan Jam DC2222A
PERHIMPUNAN VERSI |
U1 BAHAGIAN NOMBOR |
MAKS OUTPUT DATA KADAR |
DF |
BITS |
MAX CLK IN FREQ |
OUTPUT |
MODE |
PEMBAHAGIAN |
DC2222A-A | LTC2500IDKD-32 | 175ksps | 4 | 32 | 70MHz | A | Tiada Pengesahan | 100 |
173ksps | 4 | 32 | 70MHz | A | Sahkan | 101 | ||
250ksps | 4 | 32 | 43MHz | A | Diedarkan Bacaan | 43 | ||
250ksps | 4 | 32 | 45MHz | A | Sahkan + Dis. Baca | 45 | ||
800ksps | 1 | 24 | 80MHz | B | 100 | |||
DC2222A-B | LTC2508IDKD-32 | 3.472ksps | 256 | 32 | 80MHz | A | Tiada Pengesahan | 90 |
2.900ksps | 256 | 32 | 75MHz | A | Sahkan | 101 | ||
3.906ksps | 256 | 32 | 43MHz | A | Diedarkan Bacaan | 43 | ||
3.906ksps | 256 | 32 | 45MHz | A | Sahkan + Dis. Baca | 45 | ||
900ksps | 1 | 14 | 90MHz | B | 100 | |||
DC2222A-C | LTC2512IDKD-24 | 350.877ksps | 4 | 24 | 80MHz | A | Tiada Pengesahan | 57 |
303.03ksps | 4 | 24 | 80MHz | A | Sahkan | 66 | ||
400ksps | 4 | 24 | 62.4MHz | A | Diedarkan Bacaan | 39 | ||
400ksps | 4 | 24 | 70.4MHz | A | Sahkan + Dis. Baca | 44 | ||
1.5Msps | 1 | 14 | 85.5MHz | B | 57
|
Semak untuk memastikan bahawa semua pelompat ditetapkan seperti yang diterangkan dalam bahagian Pelompat DC2222A. Khususnya, pastikan VCCIO (JP3) ditetapkan pada kedudukan 2.5V. Mengawal DC2222A dengan DC890 manakala JP3 DC2222A berada dalam kedudukan 3.3V akan menyebabkan kemerosotan prestasi yang ketara dalam SNR dan THD. Sambungan pelompat lalai mengkonfigurasi ADC untuk menggunakan rujukan dan pengawal selia onboard. Input analog ialah DC digabungkan secara lalai. Sambungkan DC2222A ke Papan Pengumpulan Data Berkelajuan Tinggi USB DC890 menggunakan penyambung P1. (Jangan sambungkan pengawal PScope dan pengawal QuikEval pada masa yang sama.) Seterusnya, sambungkan DC890 ke PC hos dengan kabel USB A/B standard. Sapukan ±9V pada terminal yang ditunjukkan. Seterusnya gunakan sumber sinus pembezaan jitter rendah pada J2 dan J4.
Sambungkan gelombang sinus 2.5VP-P jitter rendah atau gelombang persegi kepada penyambung J1, menggunakan Jadual 1 sebagai panduan untuk kekerapan jam yang sesuai. Ambil perhatian bahawa J1 mempunyai perintang penamatan 49.9Ω ke tanah.
Jalankan perisian PScope (PScope.exe versi K86 atau lebih baru) yang dibekalkan dengan DC890 atau muat turunnya daripada www.linear.com/software.
Dokumentasi perisian lengkap tersedia daripada menu Bantuan. Kemas kini boleh dimuat turun dari menu Alat. Semak kemas kini secara berkala kerana ciri baharu mungkin ditambah.
Perisian PScope harus mengenali DC2222A dan mengkonfigurasi dirinya secara automatik. Persediaan lalai adalah untuk membaca output yang ditapis dengan Verify and Distributed Read tidak dipilih dan Down SampFaktor ling (DF) ditetapkan kepada nilai terkecil yang mungkin. Untuk menukar ini, klik pada tetapan Set Demo Bd Options pada PScope Tool Bar seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Kotak Configuration Options yang ditunjukkan dalam Rajah 3a, 3b dan 3c membolehkan output ADC, DF, Verify dan Distributed Read ditetapkan. Dalam kes LTC2500, anda juga boleh memilih jenis penapis, mendapatkan pemampatan dan mendapatkan pengembangan. Jika Verify tidak dipilih maka PROSEDUR MULA PANTAS
bilangan bit minimum akan habis. Jika Verify dipilih, bilangan bit yang dicabut akan ditambah sebanyak lapan yang termasuk bilangan samples diambil untuk keluaran semasa. Bacaan Teragih membolehkan jam yang lebih perlahan digunakan dengan menyebarkan data yang dirakamkan dalam beberapa samples. DF boleh ditetapkan dalam julat yang luas yang ditentukan oleh peranti yang digunakan. Menambahkan DF akan menambah baik SNR. Secara teorinya, SNR akan bertambah baik sebanyak 6dB jika penurunan sampfaktor ling meningkat dengan faktor empat. Dalam amalan, hingar rujukan akhirnya akan mengehadkan peningkatan SNR. Menambahkan kapasitor pintasan REF (C20) atau menggunakan rujukan luaran hingar yang lebih rendah akan memanjangkan had ini.
Klik butang Kumpul (Lihat Rajah 4) untuk mula memperoleh data. Butang Kumpul kemudian bertukar kepada Jeda, yang boleh diklik untuk menghentikan pemerolehan data.
Rajah 2. Bar Alat PScope
PROSEDUR MULAI CEPAT
DC590 ATAU DC2026 PROSEDUR MULA PANTAS
PENTING! Untuk mengelakkan kerosakan pada DC2222A, pastikan JP6 DC590 atau JP3 DC2026 ditetapkan kepada 3.3V sebelum menyambung ke DC2222A.
VCCIO (JP3) DC2222A hendaklah berada dalam kedudukan 3.3V untuk operasi DC590 atau DC2026 (QuikEval). Untuk menggunakan pengawal QuikEval dengan DC2222A, adalah perlu untuk menggunakan –9V dan membumikan ke terminal –9V dan GND. 9V untuk DC2222A disediakan oleh pengawal kawalan QuikEval. Sambungkan pengawal QuikEval ke PC hos dengan kabel USB A/B standard. Sambungkan DC2222A kepada pengawal QuikEval menggunakan kabel reben 14-konduktor yang dibekalkan. (Jangan sambungkan kedua-dua pengawal QuikEval dan PScope pada masa yang sama.) Gunakan sumber isyarat pada J4 dan J2. Tiada isyarat jam diperlukan di J1 apabila menggunakan pengawal QuikEval. Isyarat jam disediakan melalui penyambung QuikEval (J3).
Jalankan perisian QuikEval (versi K109 atau lebih baru) yang dibekalkan dengan pengawal QuikEval atau muat turunnya daripada
DC590 ATAU DC2026 PROSEDUR MULA PANTAS
Menekan butang Konfigurasi akan memaparkan menu Pilihan Konfigurasi yang serupa dengan yang ditunjukkan untuk PScope kecuali hanya output yang ditapis tersedia dan tiada pilihan untuk mengesahkan dan membaca diedarkan. Meningkatkan DF akan mengurangkan hingar seperti yang ditunjukkan dalam histogram Rajah 6. Bunyi akan dikurangkan dengan punca kuasa dua bilangan kali bilangan samples meningkat. Dalam amalan, sebagai input voltage peningkatan hingar rujukan akhirnya akan mengehadkan peningkatan hingar.

Rajah 6. Histogram QuikEval dengan DF = 1024

Kuasa DC
DC2222A memerlukan ±9VDC dan menarik kira-kira 115mA/–18mA apabila beroperasi dengan jam 90MHz. Kebanyakan arus bekalan digunakan oleh FPGA, op amps, pengawal selia dan logik diskret pada papan. Vol. input 9VDCtage kuasa ADC melalui pengawal selia LT1763 yang menyediakan perlindungan terhadap pincang songsang yang tidak disengajakan. Pengawal selia tambahan menyediakan kuasa untuk FPGA dan op amps. Lihat Rajah 1 untuk butiran sambungan.
Apabila menggunakan pengawal DC890 adalah perlu untuk menyediakan jitter rendah 2.5VP-P (Jika VCCIO berada dalam kedudukan 3.3V, jam amplitud hendaklah 3.3VP-P.) gelombang sinus atau persegi kepada J1. Input jam adalah AC berganding jadi tahap DC isyarat jam tidak penting. Penjana jam seperti Rohde & Schwarz SMB100A disyorkan. Malah penjana jam yang baik boleh mula menghasilkan jitter yang ketara pada frekuensi rendah. Oleh itu adalah disyorkan untuk s yang lebih rendahampkadar untuk membahagikan jam frekuensi yang lebih tinggi kepada frekuensi input yang dikehendaki. Nisbah kekerapan jam kepada kadar penukaran ditunjukkan dalam Jadual 1. Jika input jam hendak digerakkan dengan logik, adalah disyorkan bahawa terminator 49.9Ω (R5) dialih keluar. Tepi naik perlahan boleh menjejaskan SNR penukar dengan kehadiran tinggi ampisyarat input frekuensi tinggi litud.
Output data selari dari papan ini (0V hingga 2.5V secara lalai), jika tidak disambungkan ke DC890, boleh diperolehi oleh penganalisis logik, dan seterusnya diimport ke dalam hamparan, atau pakej matematik bergantung pada bentuk pemprosesan isyarat digital yang dikehendaki. . Sebagai alternatif, data boleh dimasukkan terus ke dalam litar aplikasi. Gunakan pin 50 P1 untuk menyelak data. Data boleh diselak menggunakan tepi jatuh isyarat ini. Dalam mod pengesahan dua tepi jatuh diperlukan untuk setiap data sample. Tahap isyarat keluaran data pada P1 juga boleh ditukar kepada 0V kepada 3.3V jika litar aplikasi memerlukan vol yang lebih tinggitage. Ini dicapai dengan menggerakkan VCCIO (JP3) ke kedudukan 3.3V.
Rujukan lalai ialah rujukan LTC6655 5V. Jika rujukan luaran digunakan, ia mesti diselesaikan dengan cepat dalam kewujudan gangguan pada pin REF. Merujuk kepada litar rujukan Rajah 7, desolder R37 dan gunakan vol rujukan luarantage ke terminal VREF.

Pemacu lalai untuk input analog ADC pada DC2222A ditunjukkan dalam Rajah 8a dan 8b. Litar ini
menampan isyarat input 0V hingga 5V yang digunakan pada AIN+ dan AIN–. Di samping itu, jalur litar ini mengehadkan isyarat input pada input ADC. Jika pemacu LTC2508-32 Rajah 8a akan digunakan untuk aplikasi AC adalah disyorkan bahawa kapasitor C71 dan C73 ditanggalkan dan digantikan dengan WIMA P/N SMDTC04470XA00KT00 4.7µF kapasitor filem nipis atau setara dalam kedudukan C90 dan C91. Ini akan memberikan herotan yang paling rendah.
PENYEDIAAN DC2222A


Papan demo ini diuji secara dalaman dengan mengambil FFT gelombang sinus yang digunakan pada input pembezaan papan demo. Ini melibatkan penggunaan sumber jam jitter rendah, bersama-sama dengan penjana sinusoidal keluaran pembezaan pada frekuensi berhampiran 200Hz. Tahap isyarat input adalah lebih kurang –1dBFS. Input dianjak aras dan ditapis dengan litar yang ditunjukkan dalam Rajah 9. FFT biasa yang diperoleh dengan DC2222A ditunjukkan dalam Rajah 4. Ambil perhatian bahawa untuk mengira SNR sebenar, tahap isyarat (F1 amplitud = –1dB) perlu ditambah semula pada SNR yang dipaparkan oleh PScope. Dengan bekasampyang ditunjukkan dalam Rajah 4 ini bermakna bahawa SNR sebenar ialah 123.54dB dan bukannya 122.54dB yang dipaparkan oleh PScope. Mengambil jumlah RMS bagi SNR dan THD yang dikira semula menghasilkan SINAD sebanyak 117.75dB. THD yang ditunjukkan diperolehi menggunakan kapasitor WIMA pilihan.
Rajah 9. Penukar Aras Berbeza
Terdapat beberapa senario yang boleh menghasilkan keputusan yang mengelirukan semasa menilai ADC. Satu yang biasa ialah memberi makan penukar dengan frekuensi, iaitu sub-berbilang sampkadar, dan yang hanya akan menggunakan subset kecil kod keluaran yang mungkin. Kaedah yang betul ialah memilih frekuensi M/N untuk frekuensi gelombang sinus input. N ialah bilangan samples dalam FFT. M ialah nombor perdana antara satu dan N/2. Darabkan M/N dengan sampkadar le untuk mendapatkan frekuensi gelombang sinus input. Satu lagi senario yang boleh menghasilkan keputusan yang buruk adalah jika anda tidak mempunyai penjana sinus yang mampu frekuensi ppm
PENYEDIAAN DC2222A
ketepatan atau jika ia tidak boleh dikunci pada kekerapan jam. Anda boleh menggunakan FFT dengan tingkap untuk mengurangkan kebocoran atau penyebaran asas, untuk mendapatkan anggaran hampir prestasi ADC. Jika tetingkap diperlukan, tetingkap Blackman-Harris 92dB disyorkan. Jika an amplifier atau sumber jam dengan bunyi fasa lemah digunakan, tingkap tidak akan menambah baik SNR.
Susun atur
Seperti mana-mana ADC berprestasi tinggi, bahagian ini sensitif kepada reka letak. Kawasan serta-merta mengelilingi ADC pada DC2222A hendaklah digunakan sebagai garis panduan untuk penempatan, dan penghalaan pelbagai komponen yang dikaitkan dengan ADC. Berikut ialah beberapa perkara yang perlu diingat semasa meletakkan papan untuk LTC2508-32. Satah darat diperlukan untuk mendapatkan prestasi maksimum. Pastikan kapasitor pintasan sedekat mungkin dengan pin bekalan. Gunakan pulangan galangan rendah yang disambungkan terus ke satah tanah untuk setiap kapasitor pintasan. Penggunaan susun atur simetri di sekeliling input analog akan meminimumkan kesan unsur parasit. Lindungi surih input analog dengan tanah untuk meminimumkan gandingan daripada surih lain. Simpan jejak sesingkat mungkin.
Pemilihan Komponen
Apabila memacu bunyi yang rendah, herotan rendah ADC seperti LTC2508-32, pemilihan komponen adalah penting supaya tidak merendahkan prestasi. Perintang harus mempunyai nilai yang rendah untuk meminimumkan bunyi dan herotan. Perintang filem logam disyorkan untuk mengurangkan herotan yang disebabkan oleh pemanasan sendiri. Kerana vol rendah merekatagpekali e, untuk mengurangkan lagi herotan NPO atau kapasitor mika perak harus digunakan. Mana-mana penimbal yang digunakan untuk aplikasi AC harus mempunyai herotan yang rendah, hingar yang rendah dan masa penyelesaian yang cepat seperti LTC6363 dan LT6202. Untuk aplikasi tepat DC, LTC2057 juga boleh diterima jika penapisan output yang mencukupi digunakan.
LOMPAT DC2222A
Definisi
- JP1: EEPROM adalah untuk kegunaan kilang sahaja. Biarkan ini dalam kedudukan WP lalai.
- JP2: Gandingan memilih gandingan AC atau DC AIN–. Tetapan lalai ialah DC.
- JP3: VCCIO menetapkan tahap output pada P1 kepada sama ada 3.3V atau 2.5V. Gunakan 2.5V untuk antara muka ke DC890 yang merupakan tetapan lalai. Gunakan 3.3V untuk antara muka ke DC590 atau DC2026.
-
JP4: CM menetapkan pincang DC untuk AIN+ dan AIN– jika input adalah AC berganding. Untuk mendayakan gandingan AC, R35 dan R36 (R = 1k) yang ditunjukkan dalam skema Rajah 10 mesti dipasang. Memasang perintang ini akan merendahkan THD isyarat input kepada ADC. VREF/2 ialah tetapan lalai. Jika EXT dipilih, masukkan mod biasa voltage boleh ditetapkan dengan memandu terminal E5 (EXT_CM).
-
JP5: Gandingan memilih gandingan AC atau DC AIN+. Tetapan lalai ialah DC.
MANUAL DEMO DC2222A
NOTIS PENTING LEMBAGA DEMONSTRASI
Hak Cipta © 2004, Linear Technology Corporation
1630 McCarthy Blvd., Milpitas, CA 95035-7417
408-432-1900 ● FAKS: 408-434-0507 ● www.linear.com
Dokumen / Sumber
![]() |
LINEAR TECHNOLOGY DC2222A Oversampling ADC dengan Penapis Digital Boleh Dikonfigurasikan [pdf] Panduan Pengguna DC2222A, Lebihampling ADC dengan Penapis Digital Boleh Dikonfigurasikan, DC2222A Oversampling ADC dengan Penapis Digital Boleh Dikonfigurasikan, ADC dengan Penapis Digital Boleh Dikonfigurasikan, Oversampling ADC, ADC |