ALINX AN706 Sabay-sabay na Sampling Multi-Channel 16-Bits AD Module User Manual

Interface ng Module: 40-pin 0.1 inch spacing female header, direksyon ng pag-download
Ambient Temperature (na may kapangyarihang inilapat: -40°~85°, lahat ng chips sa module upang matugunan ang mga kinakailangan sa industriya

Input interface: 8 SMA interface at 16-pin header na may 2.54 pitch (Pin Ang bawat channel ay may positibo at negatibong dalawang Pin)
Katumpakan ng pagsukat: Sa loob ng 0.5mV

Bahagi 2: Istraktura ng module

Figure 2-1: Ang 8-channel na istraktura ng AD module

Bahagi 3: AD7606 Chip Panimula

Ang AD76061 ay 16-bit, sabay-sabay na sampling, analog-to-digital data acquisition system (DAS) na may walo, anim, at apat na channel, ayon sa pagkakabanggit. Ang bawat bahagi ay naglalaman ng analog input clamp proteksyon, isang pangalawang-order na antialiasing na filter, isang track-and-hold amplifier, isang 16-bit charge redistribution sunud-sunod na approximation analog-to-digital converter (ADC), isang flexible digital filter, isang 2.5 V reference at reference
Ang input clamp proteksyon circuitry ay maaaring tiisin voltagay hanggang ±16.5 V. Ang AD7606/AD7606-6/AD7606-4 ay gumagana mula sa iisang 5 V supply at kayang tumanggap ng ±10 V at ±5 V true bipolar input signal habang sampling sa throughput rate hanggang 200 kSPS para sa lahat ng channel. Ang input clamp proteksyon circuitry ay maaaring tiisin voltagay hanggang ±16.5 V.
Ang AD7606 ay may 1 MΩ analog input impedance anuman ang sampdalas ng ling. Ang solong operasyon ng supply, on-chip filtering, at mataas na input impedance ay nag-aalis ng pangangailangan para sa driver op amps at mga panlabas na suplay ng bipolar.
Ang AD7606/AD7606-6/AD7606-4 antialiasing filter ay may 3 dB cutoff frequency na 22 kHz at nagbibigay ng 40 dB antialias na pagtanggi kapag sampling sa 200 kSPS.
Ang flexible digital filter ay pin driven, nagbubunga ng mga pagpapabuti sa SNR, at binabawasan ang 3 dB bandwidth.

Bahagi 4: AD7606 Chip Functional Block Diagram

Larawan 4-1: AD7606 Functional Block Diagram

Bahagi 5: Pagtutukoy ng Timing ng AD7606 Chip

Figure5-1: AD7606 Timing Diagram

Pinapayagan ng AD7606 ang sabay-sabay na sampling ng lahat ng walong analog input channel.
Ang lahat ng mga channel ay sampsabay-sabay na humantong kapag ang parehong mga CONVST pin (CONVST A, CONVST B) ay nakatali nang magkasama. Ang isang signal ng CONVST ay ginagamit upang kontrolin ang parehong mga input ng CONVST x. Ang tumataas na gilid ng karaniwang CONVST signal na ito ay nagsisimula ng sabay-sabay na sampling sa lahat ng analog input channel (V1 hanggang V8).
Ang AD7606 ay naglalaman ng isang on-chip oscillator na ginagamit upang isagawa ang mga conversion. Ang oras ng conversion para sa lahat ng ADC channel ay tCONV. Ang signal ng BUSY ay nagpapahiwatig sa user kapag ang mga conversion ay isinasagawa, kaya kapag ang tumataas na gilid ng CONVST ay inilapat, ang BUSY ay nagiging logic na mataas at mababa ang paglipat sa dulo ng buong proseso ng conversion. Ang bumabagsak na gilid ng signal ng BUSY ay ginagamit upang ilagay ang lahat ng walong track-and-hold ampmga tagapagbuhay pabalik sa track mode. Ang bumabagsak na gilid ng BUSY ay nagpapahiwatig din na ang bagong data ay mababasa na ngayon mula sa parallel bus (DB[15:0]), ang DOUTA at DOUTB serial data lines, o ang parallel byte bus, DB[7:0].

Bahagi 6: AD7606 Chip Pin Configuration

Sa AN706 8-channel AD module hardware circuit design, itinakda namin ang operating mode ng AD7606 sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga pull-up o pull-down na resistors sa tatlong configuration pin ng AD7606.

Ang AD7606 ay sumusuporta sa isang panlabas na reference input o isang panloob na reference. Kung gumamit ng panlabas na sanggunian, ang REFIN/REFOUT ng chip ay nangangailangan ng panlabas na 2.5V na sanggunian. Kung gumagamit ng panloob na sanggunian voltage. Ang REFIN/REFOUT pin ay isang panloob na 2.5V reference. Ang REF SELECT pin ay ginagamit upang piliin ang panloob na sanggunian o panlabas na sanggunian. Sa modyul na ito, dahil ang katumpakan ng panloob na sanggunian voltage ng AD7606 ay napakataas din (2.49V~2.505V), pinipili ng disenyo ng circuit na gamitin ang internal reference voltage.

Pangalan ng Pin Itakda ang antas Paglalarawan

REF SELECT Mataas na Antas Gamitin ang panloob na sanggunian voltage 2.5V

Maaaring nasa parallel mode o serial mode ang AD conversion data acquisition ng AD7606. Maaaring itakda ng user ang mode ng komunikasyon sa pamamagitan ng pagtatakda ng PAR/SER/BYTE SEL pin level. sa AN706 module na disenyo, piliin ang parallel mode para basahin ang AD data ng AD7606

Pangalan ng Pin Itakda ang antas Paglalarawan

PAR/SER/BYTE SEL Mababang Antas Pumili ng parallel interface
Ang RANGE pin ay ginagamit upang piliin ang alinman sa ±10 V o ±5 V bilang input range sa AD9767. Sa hanay na ±5 V, 1LSB=152.58uV. Sa hanay na ±10 V, 1LSB=305.175 uV. Sa disenyo ng circuit ng AN706 module, piliin ang ±5V analog voltage saklaw ng pag-input

Pangalan ng Pin Itakda ang antas Paglalarawan

RANGE Mababang Antas Pagpili ng hanay ng input ng analog signal:±5V

Ang AD7606 ay naglalaman ng isang opsyonal na digital first-order sinc filter na dapat gamitin sa mga application kung saan ginagamit ang mas mabagal na throughput rate o kung saan ang mas mataas na signal-to-noise ratio o dynamic na hanay ay kanais-nais. Ang mga oversampAng ling ratio ng digital filter ay kinokontrol gamit ang oversampling pin, OS [2:0] (tingnan ang Talahanayan sa ibaba). Ang OS 2 ay ang MSB control bit, at ang OS 0 ay ang LSB control bit. Ang talahanayan sa ibaba ay nagbibigay ng mga oversampling bit decoding upang piliin ang iba't ibang mga oversample rates. Ang mga OS pin ay nakakabit sa bumabagsak na gilid ng BUSY.
Sa disenyo ng hardware ng AN706 module, ang OS[2:0] ay humahantong sa panlabas na interface, at maaaring piliin ng FPGA o CPU kung gagamitin ang filter sa pamamagitan ng pagkontrol sa pin level ng OS[2:0] para makamit ang mas mataas na katumpakan ng pagsukat .

Bahagi 7: AD7606 Chip ADC TRANSFER FUNCTION

Ang output coding ng AD7606 ay pandagdag ng dalawa. Nagaganap ang mga idinisenyong paglipat ng code sa pagitan ng magkakasunod na integer na halaga ng LSB, iyon ay, 1/2 LSB at 3/2 LSB. Ang laki ng LSB ay FSR/65,536 para sa AD7606. Ang perpektong katangian ng paglipat para sa AD7606 ay ipinapakita sa Figure 7-1.

Part 8: Interface definition (Ang may label na pin sa PCB ay pin 1)

Pin	Pangalan ng Signal	Paglalarawan	Pin	Pangalan ng Signal	Paglalarawan
1	GND	Lupa	2	VCC	+5V
3	OS1	Oversampling Pumili	4	OS0	Oversampling Pumili
5	CONVSTAB	Pag-convert ng data	6	OS2	Oversampling Pumili
7	RD	Basahin	8	I-RESET	I-reset
9	BUSY	Busy	10	CS	Pagpili ng Chip
11			12	FIRSTDATA	Unang data
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

Bahagi 9: AN706 Module Experimental na pamamaraan

Una, ikonekta ang AN706 module sa 34-pin standard expansion port ng ALINX FPGA Development Board (Kung sakaling patayin ang development board).

Ikonekta ang iyong signal source sa AN706 Module input connector (Tandaan: AD port input range: -5V~+5V).
I-download ang program sa FPGA gamit ang Quartus II o ISE software (kung kailangan mo ng mga testing program, magpadala ng email sa rachel.zhou@alinx.com.cn).

Buksan ang serial debugging assistant tool at itakda ang baud rate ng komunikasyon ng serial port bilang mga sumusunod
Figure 9-1: Ang Serial Debugging Assistant Tool
Ang voltage value ng 8-channel signal input ng AN706 module ay lalabas sa serial communication. (Dahil ang 8-way na data ay ipinapakita sa isang linya sa serial debugging assistant, kailangan nating palakihin ang interface.)

Larawan 9-2: Serial na Komunikasyon

Ang data sa itaas ay 8 channel ng data na walang signal input, dahil ang AD signal input ay nasa lumulutang na estado, at ang AD conversion output data ay tungkol sa 1.75V.
Example: Kung ikinonekta mo ang input ng channel 1 gamit ang 3.3V test pin sa AN706 module na may DuPont line para subukan ang voltage ng 3.3V sa module.

Figure 9-3: Channel 1 na may 3.3V test pin

Sa oras na ito, ang data ng pagsukat ng AD1 na ipinapakita sa serial interface ay tungkol sa +3.3074.

Larawan 9-4: Test pin voltage display sa serial interface

Bahagi 10: Katumpakan ng Pagsukat ng AN706 Module

Sa pamamagitan ng pagsukat ng inilapat na voltage at ang high-precision voltmeter, ang aktwal na katumpakan ng pagsukat ng AD706 module ay nasa loob ng 0.5mV sa loob ng -5V hanggang +5V voltage saklaw ng input.
Ang sumusunod na talahanayan ay nagpapakita ng mga resulta ng walong channel para sa apat na analog voltages. Ang unang column ay ang data na sinusukat ng high-precision digital multimeter, at ang huling walong column ay ang mga resulta ng pagsukat ng AD module ng AD module.

Talahanayan 10-1: Pagsubok Voltage

Sa ganitong gawain sa pagsusulit, ang mga oversampAng ling override enable filter ay hindi ginagamit upang mapabuti ang katumpakan ng AN706 module. Para sa mga user na gustong pagbutihin pa ang katumpakan ng sampling at ang sampAng bilis ng ling ay hindi mataas, maaari itong itakda sa programa. Paraan ng sampling magnification, maaari mong itakda ang oversampling ratio sa programa.

Part 11: AN706 Module test program description

Ang sumusunod ay isang maikling paglalarawan ng mga ideya para sa bawat programa ng pagsubok ng Verilog, at maaari ding sumangguni ang mga user sa paglalarawan ng tala sa code.

Top level na programa: ad706_test.v
Tukuyin ang FPGA at AN706 modules at ang serial port para tumanggap at magpadala ng signal input at output, at mag-instantiate ng tatlong subroutine (ad7606.v, volt_cal.v at uart.v).
Programa sa pagkuha ng data ng AD: ad7606.v
Ayon sa timing ng AD7606, sampAng 16 na analog signal na AD ay nag-convert ng 16-bit na data. Ang programa ay unang nagpapadala ng CONVSTAB signal sa AD7606 upang simulan ang AD data conversion, at naghihintay para sa Busy signal na bumaba upang basahin ang data ng AD channel 1 sa channel 16 sa sequence.
AD Voltage Conversion (1 LSB)=5V/ 32758=0.15 mV

Voltage conversion program para sa AD data: volt_cal.v Kino-convert ng program ang 16-bit na data na nakolekta mula sa ad7606.v, Bit[15] sa positibo at negatibong mga senyales, at ang Bit[14:0] ay unang nagko-convert nito sa isang voltage value ng sumusunod na formula, at pagkatapos ay kino-convert ang hexadecimal voltage value sa 20-digit na BCD code.
Serial port sending program: uart.v Timing ay nagpapadala ng 8 channel ng voltage data sa PC sa pamamagitan ng uart. Nakukuha ang transmit clock ng serial port sa pamamagitan ng paghahati ng frequency sa 50Mhz, at ang baud rate ay 9600bps.

www.alinx.com

Mga Dokumento / Mga Mapagkukunan

ALINX AN706 Sabay-sabay na Sampling Multi-Channel 16-Bits AD Module [pdf] User Manual
AN706 Sabay-sabay na Sampling Multi-Channel 16-Bits AD Module, AN706, Sabay-sabay na Sampling Multi-Channel 16-Bits AD Module, Sampling Multi-Channel 16-Bits AD Module, Multi-Channel 16-Bits AD Module, 16-Bits AD Module, AD Module, Module

Mga sanggunian

User Manual

Bahagi 1: 8-Channel AD Acquisition Module Parameter