AD677
rev. 一个
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函数的 描述
这 ad677 是 一个 multipurpose 16-位 相似物-至-数字的 转换器
和 包含 电路系统 这个 执行 一个 输入 样本/支撑
函数, 地面 sense, 和 autocalibration. 这些 功能
是 segmented 面向 二 大而单一的 chips—an 相似物 信号 pro-
cessor 和 一个 数字的 控制. 两个都 碎片 是 包含 在里面
这 ad677 包装.
这 ad677 雇用 一个 successive-approximation 技巧 至
决定 这 值 的 这 相似物 输入 电压. 不管怎样, 在-
stead 的 这 传统的 激光器-修整 电阻-ladder approach,
这个 设备 使用 一个 电容-排列, 承担 redistribution tech-
nique. 二进制的-weighted 电容 subdivide 这 输入 样本 至
执行 这 真实的 相似物-至-数字的 转换. 这 电容
排列 排除 变化 在 这 线性 的 这 设备 预定的 至
温度-induced mismatches 的 电阻 值. 自从 一个
电容 排列 是 使用 至 执行 这 数据 conversions, 这
样本/支撑 函数 是 包含 没有 这 需要 为 额外的
外部 电路系统.
最初的 errors 在 电容 相一致 是 eliminated 用 一个
autocalibration 电路 在里面 这 ad677. 这个 电路 雇用
一个 在-碎片 微控制器 和 一个 校准 dac 至 measure
和 compensate 电容 mismatch errors. 作 各自 错误 是
决定, 它的 值 是 贮存 在 在-碎片 记忆 (内存).
subsequent conversions 使用 这些 内存 值 至 改进 con-
版本 精度. 这 autocalibration routine 将 是 invoked
在 任何 时间. autocalibration insures 高 效能 当
eliminating 这 需要 为 任何 用户 adjustments 和 是 描述
在 detail 在下.
这 微控制器 控制 所有 的 这 各种各样的 功能 在里面
这 ad677. 这些 包含 这 真实的 successive approximation
algorithm, 这 autocalibration routine, 这 样本/支撑 opera-
tion, 和 这 内部的 输出 数据 获得.
自动 校准
这 ad677 achieves 评估 效能 没有 这 需要 为
用户 修整 或者 adjustments. 这个 是 accomplished 通过 这 使用
的 在-碎片 autocalibration.
在 这 autocalibration sequence, 样本/支撑 补偿 是 nulled 用
内部 连接 这 输入 电路 至 这 地面 sense cir-
cuit. 这 结果 补偿 电压 是 量过的 和 贮存 在
内存 为 后来的 使用. next, 这 电容 representing 这 大多数
重大的 位 (msb) 是 charged 至 这 涉及 电压. 这个
承担 是 然后 transferred 至 一个 电容 的 equal 大小 (composed
的 这 总 的 这 remaining 更小的 重量 位). 这 电压 那
结果 代表 这 数量 的 电容 mismatch. 一个 calibra-
tion 数字的-至-相似物 转换器 (dac) adds 一个 适合的
值 的 错误 纠正 电压 至 cancel 这个 mismatch. 这个
纠正 因素 是 也 贮存 在 内存. 这个 处理 是 重复的
为 各自 的 这 第八 remaining 电容 representing 这 顶
nine 位. 这 accumulated 值 在 内存 是 然后 使用 在
subsequent conversions 至 调整 转换 结果 accordingly.
作 显示 在 图示 1, 当 cal 是 带去 高 这 ad677
内部的 电路系统 是 重置, 这 busy 管脚 是 驱动 高, 和
这 模数转换器 prepares 为 校准. 这个 是 一个 异步的 hard-
ware 重置 和 将 中断 任何 转换 或者 校准 cur-
rently 在 progress. 真实的 校准 begins 当 cal 是 带去
低 和 完成 在 85,532 时钟 循环, 表明 用 busy
going 低. 在 校准, 它 是 preferable 为 样本 至
是 使保持 低. 如果 样本 是 高, diagnostic 数据 将 呈现
在 sdata. 这个 数据 是 的 非 值 至 这 用户.
在 大多数 产品, 它 是 sufficient 至 calibrate 这 ad677 仅有的
在之上 电源-向上, 在 这个 情况 小心 应当 是 带去 那 这
电源 供应 和 电压 涉及 有 stabilized 第一. 如果
校准 是 不 执行, 这 ad677 将 来到 向上 在 一个 un-
知道 状态, 或者 效能 可以 降级 至 作 低 作 10 位.
转换 控制
这 ad677 是 控制 用 二 信号: 样本 和 clk,
作 显示 在 图示 2. 它 是 assumed 那 这 部分 有 被 cali-
brated 和 这 数字的 i/o 管脚 有 这 水平 显示 在 这 开始
的 这 定时 图解.
一个 转换 组成 的 一个 输入 acquisition followed 用 17
时钟 脉冲 这个 execute 这 16-位 内部的 successive ap-
proximation routine. 这 相似物 输入 是 acquired 用 带去 这
样本 线条 高 为 一个 最小 抽样 时间 的 t
S
. 这
真实的 样本 带去 是 这 电压 呈现 在 v
在
一个 aperture
延迟 之后 这 样本 线条 是 brought 低, 假设 这
previous 转换 有 完成 (signified 用 busy going
低). 小心 应当 是 带去 至 确保 那 这个 负的 边缘 是
好 定义 和 jitter 自由 在 交流 产品 至 减少 这 un-
certainty (噪音) 在 信号 acquisition. 和 样本 going
低, 这 ad677 commits 它自己 至 这 conversion—the 输入
在 v
在
是 disconnected 从 这 内部的 电容 排列, busy
变得 高, 和 这 样本 输入 将 是 ignored 直到 这
转换 是 完成 (当 busy 变得 低). 样本
必须 是 使保持 低 为 一个 最小 时期 的 时间 t
SL
. 一个 时期
的 时间 t
FCD
之后 bringing 样本 低, 这 17 clk 循环
是 应用; clk 脉冲 那 开始 在之前 这个 时期 的 时间 是
ignored. busy 变得 高 t
SB
之后 样本 变得 低, sig-
nifying 那 一个 转换 是 在 处理, 和 仍然是 高 直到
这 转换 是 完成. 作 表明 在 图示 2, 这 twos
complement 输出 数据 是 提交 msb 第一. 这个 数据 将
是 captured 和 这 rising 边缘 的 sclk 或者 这 下落 边缘 的
clk, beginning 和 脉冲波 #2. 这 ad677 将 ignore clk
之后 busy 有 gone 低 和 sdata 或者 sclk 将 不
改变 直到 一个 新 样本 是 acquired.
持续的 转换
为 最大 throughput 比率, 这 ad677 能 是 运作 在 一个
持续的 转变 模式. 这个 是 accomplished 用 utilizing 这
事实 那 样本 将 非 变长 是 ignored 之后 busy 变得
低, 所以 一个 acquisition 将 是 initiated 甚至 在 这 高
时间 的 这 17th clk 脉冲波 为 最大 throughput 比率
当 enabling 全部 安排好 的 这 样本/支撑 电路系统. 如果
样本 是 already 高 在 这 rising 边缘 的 这 17th
clk, 然后 一个 acquisition 是 立即 initiated approxi-
mately 100 ns 之后 这 rising 边缘 的 这 17th 时钟 脉冲波.
小心 必须 是 带去 至 adhere 至 这 最小/最大 tim-
ing (所需的)东西 在 顺序 至 preserve 转换 精度.
一般 转换 指导原则
在 信号 acquisition 和 转换, 小心 应当 是 带去
和 这 逻辑 输入 至 避免 数字的 feedthrough 噪音. 它 是
可能 至 run clk continuously, 甚至 在 这 样本
时期. 不管怎样, clk edges 在 这 抽样 时期, 和
特别 当 样本 变得 低, 将 inject 噪音 在 这
抽样 处理. 这 ad677 是 测试 和 非 clk 循环
在 这 抽样 时期. 这 busy 信号 能 是 使用 至
阻止 这 时钟 从 运动 在 acquisition, 作 illustrated
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