Lav støy, lav strøm, høy hastighet: En 18-bits, 2 MSPS Precision SAR ADC fra analoge enheter

ZEITGEIST: MOVING FORWARD | OFFICIAL RELEASE | 2011 (Juli 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Lav støy, lav strøm, høy hastighet: En 18-bits, 2 MSPS Precision SAR ADC fra analoge enheter


AD4002 fra Analog Devices er en lav-støy, lav effekt og høyhastighets 18-bits suksessiv tilnærming register analog-til-digital omformer.

Analog Devices har nylig sluppet sin nye AD4002, som er en 18-bit pseudo-differensial suksessiv tilnærming register (SAR) analog-til-digital converter (ADC) som er i stand til å ta opptil 2 millioner prøver per sekund (MSPS). MSPSsampling rate er også referert til som gjennomstrømningshastigheten (se figuren under).

AD4002 har en maksimal samplingsfrekvens, eller gjennomstrømningshastighet, på 2 MSPS. Tabell tatt fra databladet (PDF).

Ifølge databladet (PDF), som også tjener som dataark for AD4006- og AD4010-enhetene, som tilbyr henholdsvis 1 MSPS og 500 kSPS gjennomstrømninger, er denne ADC egnet for applikasjoner som spenner fra automatisk testutstyr til presisjonsdatainnsamlingssystemer til batteridrevne applikasjoner.

Et forenklet blokkskjema for AD4002 SAR ADC. Bilde tatt fra dataarket (PDF).

Denne IC er utviklet for digital kommunikasjon ved hjelp av en SPI- / QSPI- / Microwire- / DSP-kompatibel seriell grensesnittbuss og kan brukes med enten en 3- eller 4-tråds grensesnittskjema. For mer informasjon om disse digitale kommunikasjonsteknikkene, se avsnittet " Digital Interface" på side 24 i databladet.

Hvis du har behov for å bruke flere AD4002-enheter, kan du også vurdere å koble dem på en tusenvissmodell (se bildet nedenfor), som er designet for å redusere komponenttall og ledningsforbindelser, noe som gjør designarbeidet litt lettere. For mer informasjon om koblingsmetoden for daisy-chain, sjekk ut delen Daisy-Chain Mode på side 34 i databladet.

Forbindelsesdiagram, fra databladet (PDF), for å illustrere tusenkjedemodus.

Hva betyr "Pseudo Differential" Anyway? // www.maximintegrated.com/no/app-notes/index.mvp/id/1108 "target =" _ blank "> dette applikasjonsnotatet fra Maxim Integrated, tre forskjellige typer innganger er forklart: single-ended, fullt differensial og pseudo-differensial.

Enkeltstående ADCer

Med single-ended input ADCs, som navnet antyder, er inngangssignalene "single-ended", noe som betyr at de refereres til bakken. Maxims tidligere nevnte appnotat forteller oss at "single-ended innganger er generelt tilstrekkelig for de fleste applikasjoner." Selvfølgelig vil du ha en klar og fullstendig forståelse av designens krav før du antar at en enkelt-endret ADC er tilstrekkelig for ditt design.

Helt forskjellig ADCer

Adaptere med full differensial inngang måler spenningen "forskjell" mellom de positive (IN +) og negative (IN-) inngangsterminaler på sensoren. Disse typer analog-til-digitale omformere, igjen i henhold til Maxims appnotat, har "overlegen DC og AC common-mode rejection" og har et økt dynamisk rekkevidde. Hvis du ikke er kjent med, eller bare trenger en oppdatering, noen av disse tekniske vilkårene, så vær sikker på å se gjennom avsnittet Terminologi på side 15 i AD4002-databladet. Og når det gjelder tekniske termer, har jeg funnet ut at denne videoen, fra Texas Instruments, er en stor ressurs for å forklare ulike nøkkelord knyttet til ADCer.

Pseudo-differensielle ADCer

Pseudo-differensialinngang ADC er som helt differensielle innganger i den forstanden (ingen ordspill er ment) at de adskiller signalformet fra analog-til-digital-konverteringsbanen, og dermed tillater avvisning av likestrømspenninger i DC. Imidlertid har disse pseudo-differensielle ADCene liten effekt på dynamisk common-mode-støy. En typisk applikasjon for slike pseudo-differensielle inngangs-ADCer inkluderer "målesensorer som er forspent til et vilkårlig likestrøm", som forklart i Maxim-appnoten.

Mens fokuset på denne artikkelen er på AD4002-enheten, viser databladet andre AD40xx-familiemedlemsdelenumre, som inkluderer noen ekte differensial (også kjent som full-differensialinngang) analog-til-digital-konverterings IC. Vær også oppmerksom på, per figur nedenfor, at mange av disse ADCene er pin-to-pin-kompatible.

Databladet (PDF) inneholder delenumre for både sann differensial og pseudo-differensielle ADCer, hvorav noen er pin-to-pin-kompatible.

Trenger du hjelp med layout?

Hvis du eller ditt oppsettlag har behov for noen tips og tips om PCB-layout, kan du se på avsnittet Retningslinjer for oppsett på side 35 i databladet. I tillegg til å tilby et eksempel på AD4002 IC (se figuren under), diskuterer Analog Devices også viktigheten av å separere de analoge og digitale områdene på PCB, samt å bruke avkoblingskondensatorer i nærheten av strømforsyningspinnene.

Databladet (PDF) tilbyr oppsettretningslinjer, inkludert disse layouteksemplene.

Interessert? Prøv evalueringssettet

For å prøve å kjøre denne støyende, lav-effekt og høyhastighets 18-bitars SAR ADC før du forplikter den til et nytt design, bør du vurdere å bruke evalueringssettet. Vær oppmerksom på at dette eval-settet er designet for å imøtekomme AD40xx-familien av IC-er, som spenner fra 16-bits til 20-biters ADCer, noe som gjør det til en god metode for å bestemme om den 16-biters ACD med lavere oppløsning er akseptabelt for ditt design, eller hvis den kraftigere 20-bits enheten er nødvendig.

AD4000-AD4003 og AD4020 familie evalueringstavle. Bilde på grunn av analoge enheter.

Har du hatt en sjanse til å bruke denne nye 18-bit pseudo differensial SAR ADC, AD4002, fra Analog Devices i noen av designene dine? Hvis ja, la en kommentar og fortell oss om dine erfaringer.