rev. b
–6–
AD7896
转换器 详细信息
这 ad7896 是 一个 快, 12-位 一个/d 转换器 那 运作 从 一个
单独的 +2.7 v 至 +5.5 v 供应. 它 提供 这 用户 和 一个 追踪/
支撑, 一个/d 转换器 和 串行 接口 逻辑 功能 在 一个
单独的 碎片. 这 一个/d 转换器 部分 的 这 ad7896 组成
的 一个 常规的 successive-approximation 转换器 为基础
周围 一个 r-2r ladder 结构. 这 内部的 涉及 为 这
ad7896 是 获得 从 v
DD
, 和 这个 准许 这 部分 至 接受
一个 相似物 输入 范围 的 0 v 至 v
DD
. 这 ad7896 有 二 运算-
erating 模式, 这 高 抽样 模式 和 这 自动 睡眠
模式 在哪里 这 部分 automatically 变得 在 睡眠 之后 这 终止
的 转换. 这些 模式 是 discussed 在 更多 detail 在 这
定时 和 控制 部分.
一个 主要的 有利因素 的 这 ad7896 是 那 它 提供 所有 的 这
在之上 功能 在 一个 8-管脚 包装, 也 8-管脚 迷你-插件 或者
soic. 这个 提供 这 用户 considerable 空间 节省 advan-
tages 在 alternative 解决方案. 这 ad7896 消费 仅有的
9 mw 典型 制造 它 完美的 为 电池-powered 产品.
转换 是 initiated 在 这 ad7896 用 pulsing 这
CONVST
输入. 在 这 下落 边缘 的
CONVST
, 这 在-碎片 追踪/支撑
变得 从 追踪 至 支撑 模式 和 这 转换 sequence 是
started. 这 转换 时钟 为 这 部分 是 发生 inter-
nally 使用 一个 激光器-修整 时钟 振荡器 电路. 转换
时间 为 这 ad7896 是 8
µ
s 在 这 高 抽样 模式
(14
µ
s
为 这 自动 睡眠 模式
), 和 这 追踪/支撑 acquisition 时间 是
1.5
µ
s. 至 获得 最佳的 效能 从 这 部分, 这 读
运作 应当 不 出现 在 这 转换 或者 在
400 ns 较早的 至 这 next 转换. 这个 准许 这 部分 至 运算-
erate 在 throughput 比率 向上 至 100 khz 和 达到 数据 薄板
规格 (看 定时 和 控制 部分).
电路 描述
相似物 输入 部分
这 相似物 输入 范围 为 这 ad7896 是 0 v 至 v
dd.
这 v
在
管脚 驱动 这 输入 至 这 追踪/支撑 放大器 直接地. 这个 al-
lows 为 一个 最大 输出 阻抗 的 这 电路 驱动 这
相似物 输入 的 1 k
Ω
. 这个 确保 那 这 部分 将 是 settled
至 12-位 精度 在 这 1.5
µ
s acquisition 时间. 这个 输入 是
benign 和 动态 charging 电流. 这 设计 代号
transitions 出现 在 successive integer lsb 值 (i.e., 1 lsb,
2 lsb, 3 lsb . . . fs–1 lsb). 输出 编码 是 笔直地 (natu-
ral) 二进制的 和 1 lsb = fs/4096 = 3.3 v/4096 = 0.81 mv.
这 完美的 输入/输出 转移 函数 是 显示 在 表格 i.
表格 i. 完美的 输入/输出 代号 表格 为 这 ad7896
相似物 输入
1
代号 转变
+fsr – 1 lsb
2
(3.299194) 111 . . . 110 至 111 . . . 111
+fsr – 2 lsb (3.298389) 111 . . . 101 至 111 . . . 110
+fsr/2 – 3 lsb (3.297583) 111 . . . 100 至 111 . . . 101
agnd + 3 lsb (0.002417) 000 . . . 010 至 000 . . . 011
agnd + 2 lsb (0.001611) 000 . . . 001 至 000 . . . 010
agnd + 1 lsb (0.000806) 000 . . . 000 至 000 . . . 001
注释
1
fsr 是 全部-规模 范围 和 是 3.3 v 和 v
DD
= +3.3 v.
2
1 lsb = fsr/4096 = 0.81 mv 和 v
DD
= +3.3 v.
追踪/支撑 部分
这 追踪/支撑 放大器 在 这 相似物 输入 的 这 ad7896 al-
lows 这 模数转换器 至 准确地 转变 一个 输入 sine 波 的 全部-
规模 振幅 至 12-位 精度. 这 输入 带宽 的 这
追踪/支撑 是 更好 比 这 nyquist 比率 的 这 模数转换器 甚至
当 这 模数转换器 是 运作 在 它的 最大 throughput 比率 的
100 khz (i.e., 这 追踪/支撑 能 handle 输入 发生率 在
excess 的 50 khz).
这 追踪/支撑 放大器 acquires 一个 输入 信号 至 12-位 accu-
racy 在 较少 比 1.5
µ
s. 这 运作 的 这 追踪/支撑 是 essen-
tially transparent 至 这 用户. 和 这 高 抽样 运行
模式 这 追踪/支撑 放大器 变得 从 它的 追踪 模式 至 它的
支撑 模式 在 这 开始 的 转换 (i.e., 这 rising 边缘 的
CONVST
). 这 aperture 时间 为 这 追踪/支撑 (i.e., 这 延迟
时间 在 这 外部
CONVST
信号 和 这 追踪/支撑
的确 going 在 支撑) 是 典型地 15 ns. 在 这 终止 的 变换器-
sion (在 这 下落 边缘 的 busy) 这 部分 returns 至 它的
追踪 模式. 这 acquisition 时间 的 这 追踪/支撑 放大器
begins 在 这个 要点. 为 这 自动 关闭 模式, 这 rising
边缘 的
CONVST
wakes 向上 这 部分 和 这 追踪 和 支撑
放大器 变得 从 它的 追踪 模式 至 它的 支撑 模式 6
µ
s 之后
这 rising 边缘 的
CONVST
( 提供 那 这
CONVST
高
时间 是 较少 然后 6
µ
s). once 又一次 这 部分 returns 至 它的 追踪
模式 在 这 终止 的 转换 当 这 busy 信号 变得 低.
定时 和 控制 部分
图示 2 显示 这 定时 和 控制 sequence 必需的 至 ob-
tain 最佳的 效能 从 这 ad7896. 在 这 sequence
显示, 转换 是 initiated 在 这 下落 边缘 的
CONVST
和 新 数据 从 这个 转换 是 有 在 这 输出 reg-
ister 的 这 ad7896 8
µ
s 后来的. once 这 读 运作 有
带去 放置, 一个 更远 400 ns 应当 是 允许 在之前 这 next
下落 边缘 的
CONVST
至 优化 这 安排好 的 这 追踪/
支撑 放大器 在之前 这 next 转换 是 initiated. 和 这
串行 时钟 频率 在 它的 最大 的 10 mhz (5 v opera-
tion), 这 achievable throughput 比率 为 这 部分 是 8
µ
s (变换器-
sion 时间) 加 1.6
µ
s (读 时间) 加 0.4
µ
s (acquisition 时间).
这个 结果 在 一个 最小 throughput 时间 的 10
µ
s (相等的
至 一个 throughput 比率 的 100 khz). 一个 串行 时钟 的 较少 比 10
mhz 能 是 使用 但是 这个 将 在 转变 意思 那 这 throughput
时间 将 增加.
这 读 运作 组成 的 十六 串行 时钟 脉冲 至 这
输出 变换 寄存器 的 这 ad7896. 之后 十六 串行 时钟
脉冲 这 变换 寄存器 是 重置 和 这 sdata 线条 是 三-
陈述. 如果 那里 是 更多 串行 时钟 脉冲 之后 这 sixteenth
时钟, 这 变换 寄存器 将 是 moved 在 past 它的 重置 状态.
不管怎样, 这 变换 寄存器 将 是 重置 又一次 在 这 下落 边缘
的 这
CONVST
信号 至 确保 那 这 部分 returns 至 一个
知道 状态 每 转换 循环. 作 一个 结果, 一个 读 opera-
tion 从 这 输出 寄存器 应当 不 straddle 横过 这 下降-
ing 边缘 的
CONVST
作 这 输出 变换 寄存器 将 是 重置 在
这 middle 的 这 读 运作 和 这 数据 读 后面的 在 这
微处理器 将 呈现 invalid.
这 throughput 比率 的 这 部分 能 是 增加 用 读
数据 在 转换. 如果 这 数据 是 读 在 转换, 一个
throughput 时间 的 8
µ
s (转换 时间) 加 1.5
µ
s (acquisi-
tion 时间) 是 达到 当 一个 10 mhz (5 v 运作) 串行
时钟 是 正在 使用. 这个 最小 throughput 时间 的 9.5
µ
s 是
达到 和 一个 slight 减少 在 效能 从 这
ad7896. 这 有利因素 的 这个 arrangement 是 那 当 这
串行 时钟 是 significantly 更小的 比 10 mhz 这 throughput
时间 为 这个 arrangement 将 是 significantly 较少 比 这
throughput 时间 在哪里 这 数据 是 读 之后 转换. 这
信号 至 (噪音 + 扭曲量) 号码 是 likely 至 降级 用
较少 比 1 db 当 这 代号 flicker 从 这 部分 将 也 在-
crease (看 ad7896 效能 部分).
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