ALINX AN706 พร้อมกัน Sampคู่มือผู้ใช้โมดูลโฆษณา 16 บิตหลายช่องสัญญาณ

อินเทอร์เฟซของโมดูล: ส่วนหัวหญิงระยะห่าง 40 พิน 0.1 นิ้ว ทิศทางการดาวน์โหลด
อุณหภูมิแวดล้อม (โดยใช้พลังงาน: -40°~85°, ชิปทั้งหมดบนโมดูลเพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรม

อินเทอร์เฟซอินพุต: 8 อินเทอร์เฟซ SMA และส่วนหัว 16 พินที่มีระยะพิทช์ 2.54 (พินแต่ละช่องมีพินบวกและลบสองพิน)
ความแม่นยำในการวัด: ภายใน 0.5mV

ส่วนที่ 2: โครงสร้างโมดูล

รูปที่ 2-1: โครงสร้างโมดูล AD 8 ช่อง

ส่วนที่ 3: บทนำชิป AD7606

AD76061 เป็น s 16 บิตพร้อมกันampling ระบบเก็บข้อมูลแอนะล็อกเป็นดิจิทัล (DAS) พร้อมช่องสัญญาณ 8, 6 และ 4 ช่องตามลำดับ แต่ละส่วนประกอบด้วยอินพุตแบบอะนาล็อก clamp การป้องกัน, ตัวกรองการลดรอยหยักลำดับที่สอง, การติดตามและระงับ amplifier ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัล (ADC) แบบกระจายการชาร์จแบบต่อเนื่องประมาณ 16 บิต ตัวกรองดิจิทัลแบบยืดหยุ่น การอ้างอิงและการอ้างอิง 2.5 V
อินพุต clamp วงจรป้องกันสามารถทนไฟได้tagสูงถึง ±16.5 V AD7606/AD7606-6/AD7606-4 ทำงานจากแหล่งจ่ายไฟ 5 V เดียว และสามารถรองรับสัญญาณอินพุตแบบไบโพลาร์จริง ±10 V และ ±5 V ในขณะที่ampในอัตราความเร็วสูงสุดถึง 200 kSPS สำหรับทุกช่องสัญญาณ อินพุต clamp วงจรป้องกันสามารถทนไฟได้tagได้ถึง ±16.5 V.
AD7606 มีอิมพีแดนซ์อินพุตแบบอะนาล็อก 1 MΩ โดยไม่คำนึงถึง sampความถี่หลิง การดำเนินการจ่ายไฟเดี่ยว การกรองบนชิป และอิมพีแดนซ์อินพุตสูง ช่วยลดความจำเป็นในการปฏิบัติงานของไดรเวอร์ ampและอุปกรณ์ไบโพลาร์ภายนอก
ตัวกรองการลดรอยหยัก AD7606/AD7606-6/AD7606-4 มีความถี่ตัด 3 dB ที่ 22 kHz และให้การปฏิเสธการลดรอยหยัก 40 dB เมื่อampอยู่ที่ 200 kSPS
ตัวกรองดิจิทัลที่ยืดหยุ่นขับเคลื่อนด้วยพิน ทำให้ได้รับการปรับปรุง SNR และลดแบนด์วิดท์ 3 dB

ส่วนที่ 4: แผนภาพบล็อกการทำงานของชิป AD7606

รูปที่ 4-1: แผนภาพบล็อกฟังก์ชัน AD7606

ส่วนที่ 5: ข้อกำหนดการกำหนดเวลาชิป AD7606

รูปที่ 5-1: แผนภาพเวลา AD7606

AD7606 อนุญาตให้ใช้งานพร้อมกันได้ampช่องสัญญาณเข้าแบบอะนาล็อกทั้ง 8 ช่อง
ทุกช่องเป็นsampนำพร้อมกันเมื่อเชื่อมต่อหมุด CONVST ทั้งสอง (CONVST A, CONVST B) เข้าด้วยกัน สัญญาณ CONVST เดียวใช้เพื่อควบคุมอินพุต CONVST x ทั้งสอง ขอบขาขึ้นของสัญญาณ CONVST ทั่วไปนี้เริ่มต้น s พร้อมกันampling บนช่องอินพุตแบบอะนาล็อกทั้งหมด (V1 ถึง V8)
AD7606 มีออสซิลเลเตอร์บนชิปที่ใช้ในการแปลง เวลาในการแปลงสำหรับช่อง ADC ทั้งหมดคือ tCONV สัญญาณ BUSY จะแจ้งให้ผู้ใช้ทราบเมื่อ Conversion อยู่ระหว่างดำเนินการ ดังนั้นเมื่อมีการใช้ขอบที่เพิ่มขึ้นของ CONVST BUSY จะใช้ตรรกะสูงและการเปลี่ยนผ่านต่ำเมื่อสิ้นสุดกระบวนการ Conversion ทั้งหมด ขอบที่ตกลงมาของสัญญาณ BUSY ใช้เพื่อวางแทร็กและโฮลด์ทั้งแปดรายการ ampไลไฟเออร์กลับเข้าสู่โหมดแทร็ก ขอบที่ลดลงของ BUSY ยังบ่งชี้ว่าขณะนี้ข้อมูลใหม่สามารถอ่านได้จากบัสขนาน (DB[15:0]), สายข้อมูลอนุกรม DOUTA และ DOUTB หรือบัสไบต์ขนาน DB[7:0]

ส่วนที่ 6: การกำหนดค่าพินชิป AD7606

ในการออกแบบวงจรฮาร์ดแวร์โมดูล AD 706 ช่อง AN8 เราตั้งค่าโหมดการทำงานของ AD7606 โดยการเพิ่มตัวต้านทานแบบดึงขึ้นหรือแบบดึงลงให้กับพินการกำหนดค่าสามตัวของ AD7606

AD7606 รองรับอินพุตอ้างอิงภายนอกหรือการอ้างอิงภายใน หากใช้การอ้างอิงภายนอก REFIN/REFOUT ของชิปต้องใช้การอ้างอิงภายนอก 2.5V หากใช้ฉบับอ้างอิงภายในtagจ. พิน REFIN/REFOUT เป็นข้อมูลอ้างอิงภายใน 2.5V หมุด REF SELECT ใช้เพื่อเลือกข้อมูลอ้างอิงภายในหรือข้อมูลอ้างอิงภายนอก ในโมดูลนี้เนื่องจากความถูกต้องของการอ้างอิงภายในฉบับที่tage ของ AD7606 ก็สูงมากเช่นกัน (2.49V~2.505V) การออกแบบวงจรเลือกใช้ปริมาตรอ้างอิงภายในtage.

ชื่อพิน	ตั้งระดับ	คำอธิบาย
เลือกอ้างอิง	ระดับสูง	ใช้ฉบับอ้างอิงภายในtagอี 2.5V

การเก็บข้อมูลการแปลง AD ของ AD7606 สามารถอยู่ในโหมดขนานหรือโหมดอนุกรม ผู้ใช้สามารถตั้งค่าโหมดการสื่อสารโดยการตั้งค่าระดับพิน PAR/SER/BYTE SEL ในการออกแบบโมดูล AN706 ให้เลือกโหมดขนานเพื่ออ่านข้อมูล AD ของ AD7606

ชื่อพิน	ตั้งระดับ	คำอธิบาย
พาร์/เซอร์/ไบต์เซล	ระดับต่ำ	เลือกอินเทอร์เฟซแบบขนาน

พิน RANGE ใช้เพื่อเลือก ±10 V หรือ ±5 V เป็นช่วงอินพุตใน AD9767 ในช่วง ±5 V, 1LSB=152.58uV ในช่วง ±10 V, 1LSB=305.175 uV ในการออกแบบวงจรของโมดูล AN706 ให้เลือก ±5V แอนะล็อกโวลtage ช่วงอินพุต

ชื่อพิน	ตั้งระดับ	คำอธิบาย
ประเภท	ระดับต่ำ	การเลือกช่วงอินพุตสัญญาณอะนาล็อก: ± 5V

AD7606 มีตัวกรอง sinc ลำดับแรกแบบดิจิทัลที่เป็นอุปกรณ์เสริม ซึ่งควรใช้ในการใช้งานที่ใช้อัตราปริมาณงานช้าลง หรือที่ต้องการอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนหรือช่วงไดนามิกที่สูงกว่า โอเวอร์ampอัตราส่วน ling ของฟิลเตอร์ดิจิตอลถูกควบคุมโดยใช้โอเวอร์ampลิงพิน, OS [2:0] (ดูตารางด้านล่าง) OS 2 คือบิตควบคุม MSB และ OS 0 คือบิตควบคุม LSB ตารางด้านล่างแสดงโอเวอร์ampการถอดรหัสบิตลิงเพื่อเลือกโอเวอร์ที่แตกต่างกันampอัตราเลอ หมุด OS จะล็อคอยู่ที่ขอบที่ตกลงมาของ BUSY
ในการออกแบบฮาร์ดแวร์ของโมดูล AN706 นั้น OS[2:0] จะนำไปสู่อินเทอร์เฟซภายนอก และ FPGA หรือ CPU สามารถเลือกได้ว่าจะใช้ตัวกรองหรือไม่โดยการควบคุมระดับพินของ OS[2:0] เพื่อให้ได้ความแม่นยำในการวัดที่สูงขึ้น .

ส่วนที่ 7: ฟังก์ชั่นการถ่ายโอน ADC ของชิป AD7606

การเข้ารหัสเอาต์พุตของ AD7606 เป็นส่วนเสริมสองประการ การเปลี่ยนรหัสที่ออกแบบไว้เกิดขึ้นตรงกลางระหว่างค่า LSB จำนวนเต็มต่อเนื่องกัน นั่นคือ 1/2 LSB และ 3/2 LSB ขนาด LSB คือ FSR/65,536 สำหรับ AD7606 ลักษณะการถ่ายโอนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ AD7606 แสดงไว้ในรูปที่ 7-1

ส่วนที่ 8: คำจำกัดความของอินเทอร์เฟซ (พินที่มีป้ายกำกับบน PCB คือพิน 1)

เข็มหมุด	ชื่อสัญญาณ	คำอธิบาย	เข็มหมุด	ชื่อสัญญาณ	คำอธิบาย
1	ก.ย.ด.	พื้น	2	วีซีซี	+5โวลต์
3	โอเอส1	แจ็คเก็ตampหลิง เลือก	4	โอเอส0	แจ็คเก็ตampหลิง เลือก
5	CONVSTAB	การแปลงข้อมูล	6	โอเอส2	แจ็คเก็ตampหลิง เลือก
7	RD	อ่าน	8	รีเซ็ต	รีเซ็ต
9	ไม่ว่าง	ยุ่ง	10	CS	เลือกชิป
11			12	ครั้งแรกข้อมูล	ข้อมูลแรก
13			14
15	DB0	AD ข้อมูลบัส	16	DB1	AD ข้อมูลบัส
17	DB2	AD ข้อมูลบัส	18	DB3	AD ข้อมูลบัส
19	DB4	AD ข้อมูลบัส	20	DB5	AD ข้อมูลบัส
21	DB6	AD ข้อมูลบัส	22	DB7	AD ข้อมูลบัส
23	DB8	AD ข้อมูลบัส	24	DB9	AD ข้อมูลบัส
25	DB10	AD ข้อมูลบัส	26	DB11	AD ข้อมูลบัส

ส่วนที่ 9: ขั้นตอนการทดลองโมดูล AN706

ขั้นแรก เชื่อมต่อโมดูล AN706 เข้ากับพอร์ตขยายมาตรฐาน 34 พินของ ALINX FPGA Development Board (ในกรณีที่บอร์ดพัฒนาปิดอยู่)

เชื่อมต่อแหล่งสัญญาณของคุณเข้ากับขั้วต่ออินพุตโมดูล AN706 (หมายเหตุ: ช่วงอินพุตพอร์ต AD: -5V~+5V)
ดาวน์โหลดโปรแกรมลงใน FPGA โดยใช้ซอฟต์แวร์ Quartus II หรือ ISE (หากคุณต้องการโปรแกรมทดสอบ โปรดส่งอีเมลไปที่ rachel.zhou@alinx.com.cn).

เปิดเครื่องมือช่วยแก้ไขข้อบกพร่องแบบอนุกรม และตั้งค่าอัตรารับส่งข้อมูลการสื่อสารของพอร์ตอนุกรมดังต่อไปนี้
รูปที่ 9-1: เครื่องมือช่วยแก้ไขข้อบกพร่องแบบอนุกรม
ฉบับที่tagค่า e ของอินพุตสัญญาณ 8 ช่องของโมดูล AN706 จะปรากฏในการสื่อสารแบบอนุกรม (เนื่องจากข้อมูล 8 ทิศทางแสดงเป็นบรรทัดเดียวในตัวช่วยแก้ไขจุดบกพร่องแบบอนุกรม เราจึงต้องขยายอินเทอร์เฟซ)

รูปที่ 9-2: การสื่อสารแบบอนุกรม

ข้อมูลข้างต้นเป็นข้อมูล 8 ช่องที่ไม่มีอินพุตสัญญาณ เนื่องจากอินพุตสัญญาณ AD อยู่ในสถานะลอยตัว และข้อมูลเอาต์พุตการแปลง AD มีค่าประมาณ 1.75V
Exampเลอ: หากคุณเชื่อมต่ออินพุตของช่อง 1 ด้วยพินทดสอบ 3.3V บนโมดูล AN706 ด้วยสาย DuPont เพื่อทดสอบปริมาตรtage ของ 3.3V บนโมดูล

รูปที่ 9-3: Channel 1 พร้อมขาทดสอบ 3.3V

ในขณะนี้ ข้อมูลการวัดของ AD1 ที่แสดงบนอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมอยู่ที่ประมาณ +3.3074

รูปที่ 9-4: ทดสอบพินปริมาตรtage แสดงผลบนอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม

ส่วนที่ 10: ความแม่นยำในการวัดโมดูล AN706

โดยการวัดปริมาตรที่ใช้tage และโวลต์มิเตอร์ที่มีความแม่นยำสูง ความแม่นยำในการวัดที่แท้จริงของโมดูล AD706 อยู่ภายใน 0.5mV ภายใน -5V ถึง +5V ปริมาตรtagช่วงอินพุต
ตารางต่อไปนี้แสดงผลลัพธ์ของแปดช่องสัญญาณสำหรับอนาล็อกสี่โวลุ่มtagเช่น คอลัมน์แรกคือข้อมูลที่วัดโดยมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลที่มีความแม่นยำสูง และคอลัมน์แปดสุดท้ายคือผลลัพธ์ของการวัดโมดูล AD ของโมดูล AD

ตารางที่ 10-1: ฉบับทดสอบtage

ในกิจวัตรการทดสอบนี้ โอเวอร์ampไม่ได้ใช้ตัวกรองการเปิดใช้งานการแทนที่ ling เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของโมดูล AN706 สำหรับผู้ใช้ที่ต้องการปรับปรุงความแม่นยำของ sampหลิงและเอสampความเร็วลิงไม่สูงก็ตั้งค่าในโปรแกรมได้ วิธีการของampกำลังขยาย คุณสามารถตั้งค่าโอเวอร์ได้ampอัตราส่วนลิงในโปรแกรม

ส่วนที่ 11: คำอธิบายโปรแกรมทดสอบโมดูล AN706

ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายโดยย่อเกี่ยวกับแนวคิดสำหรับโปรแกรมทดสอบ Verilog แต่ละโปรแกรม และผู้ใช้สามารถดูคำอธิบายหมายเหตุในโค้ดได้ด้วย

โปรแกรมระดับบนสุด: ad706_test.v
กำหนดโมดูล FPGA และ AN706 และพอร์ตอนุกรมเพื่อรับและส่งสัญญาณอินพุตและเอาต์พุต และสร้างอินสแตนซ์ของรูทีนย่อยสามรายการ (ad7606.v, volt_cal.v และ uart.v)
โปรแกรมเก็บข้อมูล AD: ad7606.v
ตามเวลาของ AD7606, sampสัญญาณอะนาล็อก le 16 AD แปลงข้อมูล 16 บิต ขั้นแรกโปรแกรมจะส่งสัญญาณ CONVSTAB ไปที่ AD7606 เพื่อเริ่มการแปลงข้อมูล AD และรอให้สัญญาณ Busy ต่ำลงเพื่ออ่านข้อมูลของ AD ช่อง 1 ถึงช่อง 16 ตามลำดับ
โฆษณาฉบับที่tagการแปลง (1 LSB)=5V/ 32758=0.15 มิลลิโวลต์

เล่มที่tagโปรแกรมแปลง e สำหรับข้อมูล AD: volt_cal.v โปรแกรมจะแปลงข้อมูล 16 บิตที่รวบรวมจาก ad7606.v, Bit[15] ให้เป็นสัญญาณบวกและลบ จากนั้น Bit[14:0] จะแปลงเป็นสัญญาณแรกเป็น voltagค่า e ตามสูตรต่อไปนี้ แล้วแปลงปริมาตรเลขฐานสิบหกtagค่า e เป็นรหัส BCD 20 หลัก
โปรแกรมส่งพอร์ตอนุกรม: uart.v Timing ส่ง vol. 8 ช่องtage ข้อมูลไปยังพีซีผ่าน uart นาฬิกาส่งสัญญาณของพอร์ตอนุกรมได้มาจากการหารความถี่ด้วย 50Mhz และอัตรารับส่งข้อมูลคือ 9600bps

www.alinx.com

เอกสาร / แหล่งข้อมูล

ALINX AN706 พร้อมกัน Sampโมดูลโฆษณา 16 บิตหลายช่องสัญญาณ [พีดีเอฟ] คู่มือการใช้งาน
AN706 พร้อมกัน Sampโมดูล AD 16 บิตหลายช่องสัญญาณ, AN706, S. พร้อมกันampโมดูล AD 16 บิตหลายช่องสัญญาณ, Sampโมดูลโฆษณา 16 บิตหลายช่องสัญญาณ, โมดูลโฆษณา 16 บิตหลายช่องสัญญาณ, โมดูลโฆษณา 16 บิต, โมดูลโฆษณา, โมดูล

อ้างอิง

คู่มือการใช้งาน

ส่วนที่ 1: พารามิเตอร์โมดูลการซื้อ AD 8 ช่อง