ALINX AN706 Simultani SampUporabniški priročnik za večkanalni 16-bitni AD modul ling

Vmesnik modula: 40-pinska ženska glava z razmikom 0.1 palca, smer prenosa
Temperatura okolja (z priključenim napajanjem: -40°~85°, vsi čipi na modulu za izpolnjevanje industrijskih zahtev

Vhodni vmesnik: 8 vmesnikov SMA in 16-pinski konektorji s korakom 2.54 (Pin Vsak kanal ima dva pozitivna in negativna pina)
Natančnost merjenja: Znotraj 0.5 mV

2. del: Struktura modula

Slika 2-1: Struktura 8-kanalnega modula AD

3. del: Predstavitev čipa AD7606

AD76061 je 16-bitni, simultani sampling, analogno-digitalni sistemi za pridobivanje podatkov (DAS) z osmimi, šestimi oziroma štirimi kanali. Vsak del vsebuje analogni vhod klamp zaščita, antialiasing filter drugega reda, sledi in zadrži amplifier, 16-bitni analogno-digitalni pretvornik (ADC) z zaporednim približevanjem prerazporeditve naboja, prilagodljiv digitalni filter, 2.5 V referenca in referenca
Vnos klamp zaščitno vezje lahko prenese voltagje do ±16.5 V. AD7606/AD7606-6/AD7606-4 delujejo iz enega samega 5 V napajanja in lahko sprejmejo ±10 V in ±5 V prave bipolarne vhodne signale, medtem ko sampling s hitrostjo pretoka do 200 kSPS za vse kanale. Vnos klamp zaščitno vezje lahko prenese voltages do ±16.5 V.
AD7606 ima analogno vhodno impedanco 1 MΩ ne glede na sampfrekvenca linga. Eno napajanje, filtriranje na čipu in visoka vhodna impedanca odpravljajo potrebo po gonilniku op amps in zunanje bipolarne napajalnike.
AD7606/AD7606-6/AD7606-4 antialiasing filter ima 3 dB mejno frekvenco 22 kHz in zagotavlja 40 dB antialias zavrnitev, ko sampdeluje pri 200 kSPS.
Prilagodljiv digitalni filter se poganja z nožicami, izboljša SNR in zmanjša pasovno širino za 3 dB.

4. del: funkcionalni blokovni diagram čipa AD7606

Slika 4-1: Funkcionalni blokovni diagram AD7606

5. del: Specifikacija časa čipa AD7606

Slika 5-1: Časovni diagrami AD7606

AD7606 omogoča hkratno sampvseh osmih analognih vhodnih kanalov.
Vsi kanali so sampistočasno, ko sta oba zatiča CONVST (CONVST A, CONVST B) povezana skupaj. En sam signal CONVST se uporablja za krmiljenje obeh vhodov CONVST x. Naraščajoči rob tega skupnega signala CONVST sproži istočasno sampling na vseh analognih vhodnih kanalih (V1 do V8).
AD7606 vsebuje oscilator na čipu, ki se uporablja za izvajanje pretvorb. Čas pretvorbe za vse kanale ADC je tCONV. Signal BUSY označuje uporabnika, ko potekajo pretvorbe, tako da, ko je uporabljen naraščajoči rob CONVST, postane BUSY logično visoko in na koncu celotnega procesa pretvorbe preide na nizko. Padajoči rob signala BUSY se uporablja za namestitev vseh osmih sledi in zadrži amplifiers nazaj v način sledenja. Padajoči rob BUSY prav tako nakazuje, da je nove podatke zdaj mogoče brati iz vzporednega vodila (DB[15:0]), serijskih podatkovnih linij DOUTA in DOUTB ali vzporednega bajtnega vodila, DB[7:0].

6. del: Konfiguracija pinov čipa AD7606

V zasnovi strojnega vezja 706-kanalnega AD modula AN8 smo način delovanja AD7606 nastavili tako, da smo na tri konfiguracijske zatiče AD7606 dodali vlečne ali uporne upore.

AD7606 podpira zunanji ali notranji referenčni vhod. Če se uporablja zunanja referenca, REFIN/REFOUT čipa zahteva zunanjo referenco 2.5 V. Če uporabljate notranjo referenco voltage. Pin REFIN/REFOUT je notranja referenca 2.5 V. Nožica REF SELECT se uporablja za izbiro notranje ali zunanje reference. V tem modulu, ker je natančnost notranje reference voltage AD7606 je prav tako zelo visok (2.49 V ~ 2.505 V), zasnova vezja se odloči za uporabo notranjega referenčnega vol.tage.

Pin Ime Nastavite raven Opis

IZBIRA REF Visoka raven Uporabite notranjo referenco voltage 2.5V

Zajem podatkov AD7606 o pretvorbi je lahko v vzporednem ali serijskem načinu. Uporabnik lahko nastavi komunikacijski način z nastavitvijo ravni pinov PAR/SER/BYTE SEL. v zasnovi modula AN706 izberite vzporedni način za branje podatkov AD AD7606

Pin Ime Nastavite raven Opis

PAR/SER/IZB. BAJTA Nizka raven Izberite vzporedni vmesnik
Zatič RANGE se uporablja za izbiro ±10 V ali ±5 V kot vhodnega območja v AD9767. V območju ±5 V je 1LSB=152.58uV. V območju ±10 V je 1LSB=305.175 uV. V zasnovi vezja modula AN706 izberite ±5V analog voltage vhodno območje

Pin Ime Nastavite raven Opis

RANGE Nizka raven Izbira vhodnega območja analognega signala：±5V

AD7606 vsebuje izbirni digitalni sinc filter prvega reda, ki ga je treba uporabiti v aplikacijah, kjer se uporabljajo počasnejše hitrosti pretoka ali kjer je zaželeno višje razmerje signal/šum ali dinamični razpon. Prehodiampling razmerje digitalnega filtra je nadzorovano z oversampzatiči, OS [2:0] (glejte tabelo spodaj). OS 2 je kontrolni bit MSB, OS 0 pa kontrolni bit LSB. Spodnja tabela prikazuje presežkeampling bitno dekodiranje, da izberete različne oversample stopnje. Nožice OS so zaskočene na padajočem robu BUSY.
V zasnovi strojne opreme modula AN706 vodi OS[2:0] do zunanjega vmesnika, FPGA ali CPE pa lahko izbereta, ali naj uporabita filter tako, da nadzirata nivo pinov OS[2:0], da dosežeta večjo natančnost merjenja .

7. del: PRENOSNA FUNKCIJA ADC čipa AD7606

Izhodno kodiranje AD7606 je komplement dveh. Načrtovani prehodi kode se zgodijo na sredini med zaporednimi celoštevilskimi vrednostmi LSB, to je 1/2 LSB in 3/2 LSB. Velikost LSB je FSR/65,536 za AD7606. Idealna prenosna karakteristika za AD7606 je prikazana na sliki 7-1.

Del 8: Definicija vmesnika (označen pin na tiskanem vezju je pin 1)

Pin	Ime signala	Opis	Pin	Ime signala	Opis
1	GND	Tla	2	VCC	+5 V
3	OS1	Puloverjiampling Izberite	4	OS0	Puloverjiampling Izberite
5	CONVSTAB	Pretvorba podatkov	6	OS2	Puloverjiampling Izberite
7	RD	Preberi	8	PONASTAVI	Ponastavi
9	ZASEDEN	zaseden	10	CS	Chip Select
11			12	PRVI PODATKI	Prvi podatki
13			14
15	DB0	Podatkovno vodilo AD	16	DB1	Podatkovno vodilo AD
17	DB2	Podatkovno vodilo AD	18	DB3	Podatkovno vodilo AD
19	DB4	Podatkovno vodilo AD	20	DB5	Podatkovno vodilo AD
21	DB6	Podatkovno vodilo AD	22	DB7	Podatkovno vodilo AD
23	DB8	Podatkovno vodilo AD	24	DB9	Podatkovno vodilo AD
25	DB10	Podatkovno vodilo AD	26	DB11	Podatkovno vodilo AD

Del 9: Eksperimentalni postopek modula AN706

Najprej povežite modul AN706 s 34-pinskimi standardnimi razširitvenimi vrati razvojne plošče ALINX FPGA (če je razvojna plošča izklopljena).

Priključite vir signala na vhodni priključek modula AN706 (Opomba: vhodno območje vrat AD: -5V~+5V).
Prenesite program v FPGA s programsko opremo Quartus II ali ISE (če potrebujete programe za testiranje, pošljite e-pošto na rachel.zhou@alinx.com.cn).

Odprite pomočnik za serijsko odpravljanje napak in nastavite komunikacijsko hitrost prenosa serijskih vrat, kot sledi
Slika 9-1: Pomočnik za serijsko odpravljanje napak
VoltagVrednost 8-kanalnega vhodnega signala modula AN706 se bo pojavila v serijski komunikaciji. (Ker so 8-smerni podatki prikazani v eni vrstici v pomočniku za serijsko odpravljanje napak, moramo povečati vmesnik.)

Slika 9-2: Serijska komunikacija

Zgornji podatki so 8 kanalov podatkov brez vhodnega signala, ker je vhodni signal AD v plavajočem stanju, izhodni podatki pretvorbe AD pa so približno 1.75 V.
Example: Če povežete vhod kanala 1 s testnim zatičem 3.3 V na modulu AN706 z linijo DuPont, da preizkusite vol.tage 3.3 V na modulu.

Slika 9-3: Kanal 1 s testnim zatičem 3.3 V

Trenutno meritveni podatki AD1, prikazani na serijskem vmesniku, znašajo približno +3.3074.

Slika 9-4: Testni zatič voltage zaslon na serijskem vmesniku

10. del: Natančnost merjenja modula AN706

Z merjenjem nanesene voltage in visokonatančnega voltmetra je dejanska merilna natančnost modula AD706 znotraj 0.5 mV v volumnu -5 V do +5 Vtage vhodno območje.
Naslednja tabela prikazuje rezultate osmih kanalov za štiri analogne voltages. Prvi stolpec so podatki, izmerjeni z visokonatančnim digitalnim multimetrom, zadnjih osem stolpcev pa rezultati meritev modula AD modula AD.

Tabela 10-1: Testiranje Voltage

V tej preskusni rutini, oversampfilter za omogočanje preglasitve se ne uporablja za izboljšanje natančnosti modula AN706. Za uporabnike, ki želijo še izboljšati natančnost sampling in samphitrost ni visoka, lahko jo nastavite v programu. Metoda sampz večjo povečavo lahko nastavite presekeampling razmerje v programu.

Del 11: Opis preskusnega programa modula AN706

Sledi kratek opis idej za vsak preizkusni program Verilog, uporabniki pa se lahko sklicujejo tudi na opis opomb v kodi.

Program najvišje ravni: ad706_test.v
Definirajte modula FPGA in AN706 ter serijska vrata za sprejem in pošiljanje vhodnega in izhodnega signala ter ustvarite tri podprograme (ad7606.v, volt_cal.v in uart.v).
Program za pridobivanje podatkov AD: ad7606.v
Glede na čas AD7606, sample 16 analognih signalov AD pretvori 16-bitne podatke. Program najprej pošlje signal CONVSTAB v AD7606, da začne pretvorbo podatkov AD, in počaka, da signal zasedeno pade na nizko raven, da zaporedoma prebere podatke kanala AD 1 do kanala 16.
AD Voltage pretvorba (1 LSB)=5V/32758=0.15 mV

voltagProgram za pretvorbo podatkov AD: volt_cal.v Program pretvori 16-bitne podatke, zbrane iz ad7606.v, Bit[15] v pozitivne in negativne predznake, Bit[14:0] pa jih najprej pretvori v vol.tage z naslednjo formulo in nato pretvori šestnajstiško voltage vrednost v 20-mestno kodo BCD.
Program za pošiljanje serijskih vrat: uart.v Timing pošlje 8 kanalov voltage podatke v računalnik prek uart. Oddajna ura serijskih vrat se dobi z deljenjem frekvence s 50 Mhz, hitrost prenosa pa je 9600 bps.

www.alinx.com

Dokumenti / Viri

ALINX AN706 Simultani Sampling večkanalni 16-bitni AD modul [pdfUporabniški priročnik
AN706 Simultani Sampling večkanalni 16-bitni AD modul, AN706, simultani Sampling večkanalni 16-bitni AD modul, Sampling večkanalni 16-bitni AD modul, večkanalni 16-bitni AD modul, 16-bitni AD modul, AD modul, modul

Reference

Uporabniški priročnik

1. del: Parametri 8-kanalnega zajemnega modula AD