高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS8412及其應(yīng)用

1、高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器ads8412及其應(yīng)用ads8412是公司推出的一款2msps采樣速率的16位逐次靠近（sar）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（）。采納p8/p16并行輸出，帶有內(nèi)部時(shí)鐘和基準(zhǔn)源，無(wú)走失碼，2mhz采樣頻率時(shí)的功耗為175mw，snr為90db。ads8412是單極單端輸入范圍，有16位和8位可挑選接口，零等待時(shí)光，高速并行接口，8位/16位傳輸，48引腳tqfp封裝，全部輸入端esd庇護(hù)電壓達(dá)1000v，可用在dwdm、儀表、高速高辨別率零等待數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、接口、醫(yī)療儀器及通信領(lǐng)域。芯片封裝型式和引腳羅列1所示。ads8412的主要工作特性如下：2mhz采樣頻率；高溫下16位無(wú)失真輸出特性；零等

2、待時(shí)光；內(nèi)置基準(zhǔn)源，提供4.096v參考電壓片上基準(zhǔn)源緩沖器；高速并行接口；在2mhz典型模式下功耗為175mw；寬動(dòng)態(tài)范圍的數(shù)字電源；8/16位數(shù)據(jù)總線傳輸；48引腳tqfp封裝；輸入端esd庇護(hù)電壓達(dá)1000v。2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能ads8412的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2所示，芯片由逐次靠近轉(zhuǎn)換器（sar）、c等組成。表1給出了引腳名稱及功能描述。表1 ads8412引腳名稱及功能描述引腳號(hào)名 稱功 能5，8，11，12，14，15，44，45agnd模擬接地引腳25，35bdgnd數(shù)字接地引腳36busy狀態(tài)輸出引腳，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)為高電平39byte字節(jié)挑選輸入引腳，用于16/8位總線讀操作。為0時(shí)：

3、16位或8位無(wú)折疊；為1時(shí)：8位有折疊，即將16位數(shù)據(jù)的低8位（d7：0）籠罩到數(shù)據(jù)的高8位（d15：8）40convst轉(zhuǎn)換過(guò)程啟動(dòng)引腳，波形下降沿終止采樣并開頭保持42cs片選引腳，波形的下降沿開頭采樣16，17，18，19，20，21，22，23，26，27，28，29，30，31，32，33db15db0輸出數(shù)據(jù)流，db15為數(shù)據(jù)最高有效位（msb），lsb為最低有效位（lsb）7-in反相輸入通道6+in同相輸入通道3nc不銜接1refin參考電壓輸入47，48refm參考地2refout參考電壓輸出，用法內(nèi)部基準(zhǔn)源時(shí)需在refout引腳和refm引腳間加1只1f的器38reset復(fù)

4、位引腳，當(dāng)該引腳置為低電平常，退出當(dāng)前轉(zhuǎn)換并將輸出鎖存器清0，自立工作41rd為并行輸出數(shù)據(jù)提供同步脈沖。當(dāng)為低電平常，輸出數(shù)據(jù)使能并將從前的已轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放在總線上傳輸4，9，10，13，43，46+va模擬電源（5v直流電）24，34，37+vbd總線數(shù)字電源3 設(shè)計(jì)原則ads8412是一款高速率的逐次靠近模數(shù)轉(zhuǎn)換器?；陔姾稍俜峙涞慕Y(jié)構(gòu)使其擁有采樣/保持功能。轉(zhuǎn)換時(shí)鐘由芯片內(nèi)部產(chǎn)生，360ms的轉(zhuǎn)換時(shí)光可庇護(hù)2mhz的數(shù)據(jù)吞吐，模擬輸入信號(hào)由+in和-i兩個(gè)引腳提供。31 基準(zhǔn)源ads8412可在3.9v4.2v范圍的外部參考電壓下工作，還可通過(guò)內(nèi)部基準(zhǔn)源提供參考電壓。當(dāng)用法內(nèi)部參考電壓時(shí)，

5、引腳2（refout）必需和引腳1銜接（refin）。引腳2（refout）和引腳48（refm）之間應(yīng)接1個(gè)0.1f去耦電容，引腳47（refin）和引腳48（refm）之間接1個(gè)1f的存儲(chǔ)。轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部參考電壓是雙緩沖的，用法外部參考電壓時(shí)，二級(jí)緩沖在外部基準(zhǔn)源和cdac之間起隔離作用。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，該緩沖用來(lái)為cdac全部的電容器充電。用法外部參考電壓時(shí)，引腳1（refout）應(yīng)懸空。32 模擬輸入當(dāng)轉(zhuǎn)換器進(jìn)入保持模式時(shí)，+in和-in兩個(gè)引腳之間的差分輸入電壓被內(nèi)部電容器組采集。+in和-in的輸入范圍均為-0.2v到（vref+0.2v）之間。輸入信號(hào)電壓的幅值（相當(dāng)于+in-（-i

6、n）應(yīng)被限定在-vref到vref之間。為使噪聲最小化，應(yīng)用法帶低通的低帶寬輸入信號(hào)。33 數(shù)字接口（1）時(shí)序和控制ads8412采納內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，用以控制轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率和吞吐量，不需要外部時(shí)鐘。在cs為低電平的前提下，convst引腳應(yīng)起碼庇護(hù)低電平狀態(tài)20ms方可啟動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。在convst波形的下降沿，ads8412從采樣模式切換到庇護(hù)模式。信號(hào)具有一個(gè)整潔穩(wěn)定的下降沿對(duì)于轉(zhuǎn)換器的性能就顯得非常重要。當(dāng)convst引腳變?yōu)榈碗娖胶?，busy引腳的輸出就變?yōu)楦唠娖健＾D(zhuǎn)換過(guò)程中busy始終保持在高電平狀態(tài)，轉(zhuǎn)換完成后，busy變?yōu)榈碗娖?。?）讀出數(shù)據(jù)ads8412以二進(jìn)制補(bǔ)碼格式輸出全部的并行數(shù)據(jù)。當(dāng)cs和rd都為低電平常，并行輸出總線被激活。byte引腳主要用來(lái)設(shè)置對(duì)多字的讀操作。4 應(yīng)用舉例圖3給出了ads8412與典型微控制器的銜接，微控制器具有8位數(shù)據(jù)總線，ads8412的busy信號(hào)下降沿作為微控制器扣