Analog Dialogue: A forum for the exchange of circuits, systems, and software for real-world signal processing.
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模数转换器(ADC)

数模转换器(DAC)

开关和多路复用器

应用笔记

乘法DAC和运算放大器控制交流信号的失调和幅度

AN-1107:使用双通道乘法DAC和单I/V转换器控制交流信号失调和幅度

这篇6页的应用笔记介绍如何将双通道宽带乘法DAC AD5449的两个通道的输出电流合并输入到单通道高性能FastFET™运算放大器AD8065,从而控制交流信号的失调和幅度。

窄带滤波器降低ADC与差分放大器驱动器之间的噪声

AN-1098:高性能差分驱动放大器与ADC之间的窄带接口设计方法

高性能差分放大器ADL5561、ADL5562、AD8375、AD8376和AD8352是对低失真、低噪声和低功耗有严格要求的一般中频与宽带应用的理想放大器。除了宽带宽和低失真外,这些放大器还具有增益调整能力,非常适合驱动模数转换器(ADC)。通过在驱动放大器与ADC之间设计一个窄带带通抗混叠滤波器接口,目标奈奎斯特频率区域外的放大器输出噪声得以衰减,有助于保持ADC的可用SNR性能。一般而言,若用一个恰当阶数的抗混叠滤波器,SNR性能会提高数个dB。这篇6页的应用笔记介绍了一种接口设计方法,利用它可以实现高性能驱动放大器与ADC(包括采用开关电容输入的ADC)之间的更有效接口。本应用笔记所述的窄带接口方法针对驱动一些颇受欢迎的无缓冲输入ADC进行了优化,如AD9246、AD9640和AD6655等。

乘法DAC利用固定直流参考信号产生任意波形

AN-1094:乘法DAC——固定参考信号的波形发生应用

当结合交流性能足够高的放大器使用时,乘法数模转换器(DAC)的R-2R架构非常适合低噪声、低毛刺、快速建立应用。这篇7页的应用笔记详细说明了电流输出乘法DAC的基本原理,以及这些DAC为何适合从固定直流输入参考信号产生波形。

波束导引和其它多通道应用中的DAC输出同步

AN-1093:多个AD9122 TxDAC+转换器的同步

双通道和四通道16位高动态范围数模转换器(DAC) AD912x具有最高达1230MSPS的采样速率和多芯片同步功能,来自多个器件的DAC输出能够在一个DAC时钟周期内实现同步。有两种同步模式可用。这篇12页的应用笔记说明了这两种模式的差异,以及何时和如何使用AD9122、AD9125和AD9148 TxDAC+®转换器的同步功能。

电源慢速斜升以确保转换器稳定工作

AN-1091:针对电源慢速斜升条件配置AD7606/AD7607

AD7606/AD7606-6/AD7606-4/AD7607为16/14位同步采样模数转换数据采集系统(DAS),采用4.75 V至5.25 V模拟电源和2.3 V至5.25 V数字接口电源工作。这篇2页的应用笔记说明当电源的斜升速率非常慢或者这些电源的斜升间隔时间较长时,如何配置AD7606/AD7607以提高应用的抗扰性。

利用乘法DAC调整交流波形的增益

AN-1085:乘法DAC——交流/任意参考信号应用

乘法数模转换器(DAC)与常规固定参考信号DAC的区别在于,前者能够处理任意或交流参考信号工作。这篇6页的应用笔记详细说明了电流输出乘法DAC的基本原理,以及这些DAC为何非常适合调理交流和任意电压信号。

Σ-Δ型ADC用于多通道应用

AN-1084:通道切换:AD7190、AD7192、AD7193、AD7194、AD7195

Σ-Δ型ADC的特性一般用输出数据速率来规定,输出数据速率是指当一个通道被选中且ADC连续进行转换时的转换速率。在数据采集系统等多通道应用中,每个通道被依次选择,同时针对所选通道执行转换。这些应用中的转换速率与单通道系统的转换速率并不相同。这篇8页的应用笔记描述AD7190、AD7192、AD7193、AD7194和AD7195 Σ-Δ ADC所采用的通道切换程序。

基于ADE78xx电表的快速校准程序

AN-1076:基于ADE7878三相电表的校准

三相电表可用ADE7878三相多功能电能计量IC构建,以电流变压器(CT)检测相位和零线电流,以电阻分压器检测相位电压。微控制器通过I2C或SPI通信管理ADE78xx。这篇12页的应用笔记介绍校准该电表的过程。这款电表使用三相、4线配置,内置三个电压传感器,不过校准流程也可用于其他配置。

Σ-Δ型ADC为多路复用应用提供零延迟模式

AN-1069:AD7190、AD7192、AD7193、AD7194和AD7195的零延迟模式

AD7190/92/93/94/95超低噪声、24位、Σ-Δ型PGA模数转换器内置可按多种方式配置的数字滤波器,采用其中一种配置工作时不存在一般Σ-Δ型ADC常有的建立时间延迟问题。这篇4页的应用笔记介绍此特性,并与这些ADC中同时提供的传统滤波进行比较。

ADC和DAC时钟电路的理论、分析和实验指南选择

AN-1067:相位噪声和抖动的功率谱密度:理论、数据分析和实验结果

模数和数模转换器采样时钟内的抖动会对可实现的最大信噪比造成限制(参见“参考资料”部分的van de Plassche著《Integrated Analog-to-Digital and Digital-to-Analog Converters》)。这篇20页的应用笔记解释相位噪声和抖动的定义,阐述相位噪声和抖动的功率谱密度,同时还介绍时域和频域测量技术,说明实验室设备的限制,并提供这些技术的校正系数。所提出的理论有实验结果支持,可用于解决实际问题。

为工业过程控制应用中的4 mA至20 mA电流环路增加数字通信功能

AN-1065:AD5420的HART通信兼容配置

可寻址远程传感器高速通道(HART)标准的发展为4 mA至20 mA通信开启了新的可能。HART数字双向通信兼容4 mA至20 mA电流环路。在4 mA至20 mA模拟电流信号之上调制一个1 mA峰峰值频移键控(FSK)信号。基于BELL 202通信标准,所用的两个频率为表示逻辑1的1200 Hz和表示逻辑0的2200 Hz。AD5420是一款16位数模转换器,具有4 mA至20 mA输出和输入,可接受HART调制解调器的输出。HART调制解调器的输出经过衰减后,交流耦合至AD5420;这导致调制解调器输出在4 mA至20 mA模拟电流上进行调制,而不会影响该电流的直流电平。这篇4页的应用笔记介绍AD5420如何与微控制器和HART调制解调器接口,以使PLC和DCS系统常用的4 mA至20 mA电流输出支持HART。

实验室电路

采用低压(3 V)电源供电的高压(30 V) DAC产生用于天线和滤波器的调谐信号(CN0193)

本电路可产生高压信号,用于控制BST(钛酸钡锶)电容的电容量。BST常用于调谐天线阵列和可调滤波器。此类应用需要一个方便、紧凑、低成本的电路来产生高压电源,仅为了该功能添加独立电源通常并不实用。采用ADP1613升压转换器和AD5504 30 V/60 V DAC可满足上述要求。

20位、线性、低噪声、精密、双极性±10V直流电压源(CN0191)

本电路提供20位可编程电压,其输出范围为−10 V至+10 V,同时积分非线性为±1 LSB、微分非线性为±1 LSB,并且具有低噪声特性。该电路的数字输入采用串行输入并与标准SPI、QSPI™、MICROWIRE®和DSP接口标准兼容。 对于高精度应用,该电路可以提供高精度和低噪声性能。

新产品简介

2011年5月

250 MHz数字预失真观测接收机

ad6641AD6641数字预失真(DPD)观测接收机集成一个12位500 Msps ADC和、一个16K × 12 FIFO和一个多模式后端,支持通过串行端口(SPORT)、SPI接口或12位并行CMOS/6位DDR LVDS端口检索数据。它具有出色的动态性能和低功耗特性,适合宽带宽电信应用。芯片上集成了全部必需功能,包括采样保持器和基准电压源,可提供250 MHz带宽的完整信号转换解决方案。片内FIFO可以在单次捕捉或连续捕捉模式下工作,允许通过ADC捕捉输入信号的短期历史记录以及以较低的速率进行回读,从而降低信号处理限制。AD6641采用1.8 V至2.0 V模拟和数字电源及1.8 V至3.3 V逻辑电源供电,正常模式下功耗为695 mW,待机模式下为72 mW,掉电模式下为15 mW。它采用56引脚LFCSP封装,额定温度范围为–40°C至+85°C,千片订量报价为124.95美元/片。

12位、370/500 MSPS流水线式ADC采用1.8 V电源供电

ad9434AD9434 采样模数转换器针对高性能、低功耗和易用性进行了优化。它提供12位分辨率,转换速率最高可达500 MSPS,具有出色的动态性能,适合宽带载波和宽带系统使用。芯片上集成了全部必需功能,包括采样保持器和基准电压源,可提供完整的信号转换解决方案。数字输出为LVDS兼容,支持二进制补码、偏移二进制或格雷码格式。这款ADC需要一个差分时钟,并提供数据时钟输出以保持正确的输出数据时序。AD9434采用1.75 V至1.9 V电源供电,500 MSPS时的功耗为690 mW,待机模式下为40 mW,掉电模式下为2.5 mW。 它采用56引脚LFCSP封装,额定温度范围为–40°C至+85°C,千片订量报价为85.00美元/片。

8位、500 MSPS流水线式ADC采用1.8 V电源供电

ad9484AD9484 采样模数转换器针对高性能、低功耗和易用性进行了优化。它提供8位分辨率,转换速率最高可达500 MSPS,具有出色的动态性能,适合宽带载波和宽带系统使用。芯片上集成了全部必需功能,包括采样保持器和基准电压源,可提供完整的信号转换解决方案。数字输出为LVDS兼容,支持二进制补码、偏移二进制或格雷码格式。这款ADC需要一个差分时钟,并提供数据时钟输出以保持正确的输出数据时序。AD9484采用1.75 V至1.9 V电源供电,500 MSPS时的功耗为670 mW,待机模式下为40 mW,掉电模式下为2.5 mW。它采用56引脚LFCSP封装,额定温度范围为–40°C至+85°C,千片订量报价为36.00美元/片。

2011年4月

单相多功能电能计量IC可测量零线电流

ade7953 ADE7953是一款高性能单相电能计量IC,可测量交流线路电压和电流,并能计算有功、无功和视在电能以及瞬时电压和电流有效值,在3000:1动态范围内的误差小于0.1%,在1000:1动态范围内的误差小于0.2%。使用三个通道来测量线路电压、相位电流和零线电流,各通道均包括可编程增益放大器和Σ-Δ ADC;零线电流测量支持窃电检测和零线电流计费。该器件支持电流变压器、低值分流电阻和罗氏线圈电流传感器。电表寄存器可以通过SPI、I2C和UART接口进行访问。一个中断引脚提供过流、过压、峰值和骤降检测功能。反向电源和过零指示通过专用引脚提供,电能检测器可防止电表爬电。两个可配置的低抖动脉冲输出提供电能和均方根计算。ADE7953采用3.0 V至3.6 V单电源供电,功耗为6.8 mA。额定温度范围为–40°C至+85°C,提供28引脚LFCSP封装,千片订量报价为2.15美元/片。

14位、2.5 Gsps电流输出RF DAC

ad9739a高性能DAC AD9739A在采样速率高达2.5 Gsps时可实现14位分辨率,支持在基带模式下产生高达奈奎斯特频率的多载波,在混频模式下产生达到第二和第三奈奎斯特区的多载波。双端口双倍数据速率LVDS接口支持高达1.25 Gsps的工作速率。电流输出可以配置为单端或差分拓扑结构,提供8.7 mA至31.7 mA的可编程满量程输出电流范围。线性度规格为±2 LSB DNL和±2.5 LSB INL。AD9739A采用1.8 V和3.3 V电源供电,2.5 Gsps时功耗为960 mW,2 Gsps时为770 mW,掉电模式下为20 mW。它采用160引脚CSP-BGA封装,额定温度范围为–40°C至+85°C,千片订量报价为43.69美元/片。

2011年3月

内置ARM7TDMI MCU和12位模拟I/O的精密模拟微控制器

aduc7121 ADuC7121是一款精密模拟微控制器,集12位模拟I/O、一个MCU和一系列外设于一体,构成一个完整的12位、1 Msps片上数据采集系统。模拟外设包括1个多通道12位ADC、2个可编程增益放大器、4个12位电压输出DAC、5个11位电流输出DAC、1个2.5 V、10 ppm/°C精密基准电压源以及1个温度传感器。ADC具有±0.6 LSB积分非线性(INL)、±0.5 LSB微分非线性(DNL)、0至VREF输入范围(单端模式)和VCM ± VREF/2输入范围(差分模式)。VDAC具有±2 LSB INL、±0.2 LSB DNL和可选的输出范围:0至2.5 V、0至DACREF或0至VREF。IDAC具有±2 LSB INL和20 mA、45 mA、80 mA、200 mA、250 mA的满量程输出。16/32位ARM7TDMI RISC MCU通过片内集成振荡器和PLL工作,峰值性能最高可达41 MIPS。程序和数据存储在8 Kb SRAM和126 Kb非易失性存储器中。数字外设包括4个定时器、1个矢量中断控制器、1个看门狗定时器、32个GPIO引脚、1个UART、1个SPI端口和2个I2C接口。JTAG调试工具和QuickStart开发系统有助于系统设计并加快上市。ADuC7122采用3.0 V至3.6 V单电源供电,以41.78 MHz内核时钟工作时,功耗为30 mA,休眠模式下的功耗为100 µA。额定温度范围为–10°C至+95°C,采用108引脚CSP-BGA封装,千片订量报价为11.13美元/片。

8通道、12位逐次逼近型ADC配有温度传感器和I2C接口

ad7291 AD7291是一款低功耗、8通道、12位逐次逼近型ADC,内置输入多路复用器、宽带采样保持放大器、2.5V缓冲基准电压源、0.25°C分辨率和±1°C精度的带隙温度传感器、通道序列器、双线I2C兼容型接口。该转换器可接受0至2.5 V范围内的8路单端输入,并且可提供12位串行输出。当转换结果超出范围时,报警功能就会报警。AD7291采用2.8 V至3.6 V模拟电源和1.65 V至3.6 V逻辑电源供电,正常模式下功耗为8.7 mW,掉电模式下为5.8 µW。额定温度范围为–40°C至+125°C,采用20引脚LFCSP封装,千片订量报价为3.90美元/片。

双通道、8位、250 Msps ADC支持同步操作

ad9284 AD9284双通道8位、250 Msps采样模数转换器支持同步操作,堪称分集无线电、I/Q解调、光纤视频和其它宽带通信应用的理想之选。它包括1 V基准电压源、两个采样ADC、时钟管理电路、SPI端口和LVDS数字输出,只需1.8 V单电源和编码时钟便可工作。具体特性包括49.3 dB信噪比(SNR)、65 dBc无杂散动态范围(SFDR)、±0.1 LSB积分非线性(INL)和±0.2 LSB微分非线性(DNL)。AD9284采用1.7 V至1.9 V电源供电,正常模式下功耗为314 mW,掉电模式下为0.3 mW。额定温度范围为–40°C至+85°C,采用48引脚LFCSP封装,千片订量报价为25.00美元/片。

双通道、8位、250 Msps ADC支持交错操作

ad9286 AD92868位、500 Msps采样模数转换器支持交错操作,堪称示波器、数字示波器和其它电池供电仪器仪表的理想之选。它包括1 V基准电压源、两个采样ADC(各以1/2的时钟频率工作,输入通常连在一起)、时钟管理电路、SPI端口、输出交错器和LVDS数字输出,只需1.8 V单电源和编码时钟便可工作。具体特性包括49.3 dB信噪比(SNR)、65 dBc无杂散动态范围(SFDR)、±0.1 LSB积分非线性(INL)和±0.2 LSB微分非线性(DNL)。AD9286采用1.7 V至1.9 V电源供电,正常模式下功耗为315 mW,掉电模式下为0.3 mW。额定温度范围为–40°C至+85°C,采用48引脚LFCSP封装,千片订量报价为36.00美元/片。

环路供电的16位、4 mA至20 mA DAC

ad5421 AD5421是一款环路供电的16位数模转换器,提供电流输出,支持工业过程控制应用中的智能变送器。三种NAMUR兼容型引脚可选的电流输出范围(4 mA至20 mA、3.8 mA至21 mA和3.2 mA至24 mA)支持灵活的报警功能。该DAC内置一个片内调节器,它提供1.8V至12V输出以为变送器中的DAC和其它器件供电;该器件还内置精密1.25V和2.5V基准电压源,因而无需分立调节器和基准电压源。该DAC保证16位单调性,积分非线性(INL)为0.0015%,最大失调误差为0.008%,最大增益误差为0.035%。可以使用标准HART®通信电路而不会降低额定性能。AD5421采用5.5 V至52 V环路电源和1.71 V至5.5 V逻辑电源供电,功耗为200 μA。额定温度范围为–40°C至+105°C,提供28引脚TSSOP封装,千片订量报价为5.90美元/片。

预发布产品

2011年5月

AD7609 数据采集系统包括8通道模拟前端、8:1多路复用器、18位逐次逼近型ADC、2.5 V精密基准电压源和基准电压缓冲器、灵活的数字滤波器,以及一系列控制接口和电源管理外设。每个通道都内置模拟输入保护箝位电路、全差分放大器、二阶抗混叠滤波器和采样保持放大器,接受±5 V或±10 V满量程范围的真双极性输入。所有8个通道或2组四通道均可以同步进行采样。

2011年3月

ADAS1000 是低功耗5通道ECG前端,能够简化心脏状态采集工作,包括测量ECG信号、胸阻抗、人工起搏信号、导联连接/脱落状态,并以可编程数据速率提供此信息。它具有低功耗和小尺寸特性,适合电池供电的便携式应用。它还是一款高性能器件,适用于高端诊断设备。灵活的架构支持在噪声与功耗之间做出取舍。为了进一步省电,可以关闭个别通道和降低数据速率。它还具有一些有助于提高信号采集质量的辅助特性,包括:多通道均值;可选的参考驱动;快速过载恢复;灵活的呼吸电路;内置起搏信号检测算法;以及导联脱落检测。

技术文章

Rob Reeder, 高速转换器PCB设计考虑——第二部分:有效利用电源层和接地层, EDN, 2/17/2011

Rob Reeder and James Caffrey, 2011年数据转换器趋势, ESM China, 12/22/2010

Ken Kavanagh, 循环冗余校验确保正确的数据通信, Analog Dialogue, 2/1/2011

Petre Minciunescu, 智能电网计量及合适的架构, Electronic Products, 12/21/2011

Michael Cobb, 高速ADC供电指南, EE Times Europe, 12/13/2010

Ken Kavanagh, 升压电源和高压DAC为天线和滤波器提供调谐信号, Analog Dialogue, 12/13/2010

Rob Reeder, 2011年高速ADC展望:更高性能、更低功耗, Electronic Design, 12/9/2010

James Bryant, 过采样与欠采样, EDN, 12/7/2010

David Kress, 了解高速ADC的交流行为, EE Times Europe, 12/1/2010

David Kress, 高分辨率ADC惠及工业应用, ECN, 11/18/2010

Rob Reeder, 使用高速转换器时,有哪些重要的PCB布局布线规则?, EDN, 11/7/2010

Rob Reeder, 借助平衡和对称发挥ADC最高性能, Electronic Design, 10/18/2010

Matt Duff and Joe Towey, ,两种简单、精确、灵活的热电偶温度测量方法, Analog Dialogue, 10/5/2010

网络研讨会和教程

Fundamentals of Designing with Semiconductors for Signal Processing Applications: Digital to Analog Converters - This webcast continues our three-part series focusing on the conversion of analog, electrical signals into and from digital signals. In this webcast we will present the fundamentals of the digital to analog converter (DAC), including basic DAC architectures, understanding DAC errors, how to read a DAC data sheet, how to choose the right DAC. Premieres May 11.

信号处理应用半导体设计基础:了解数据采样系统 - 这是三集系列在线研讨会的第一集,关注模拟电气信号(来自前三讲所讨论的传感器和放大器)转换为数字信号,然后由DSP、微控制器和其它嵌入式处理器进行分析和处理。但在使用数据转换器之前,我们需要先了解数据采样系统的基础知识:单极性和双极性代码、传递函数、奈奎斯特原理、滤波器等等。首播时间为4月13日。

转换器仿真——超越评估板 -- 本研讨会探讨ADI公司的ADC行为建模工具ADIsimADC。我们将从定性角度说明ADIsimADC如何模拟ADC,何时及何处可以使用ADIsimADC,以及如何利用它来加快产品评估和系统原型开发。

使用多通道ADC的利弊 -- 本研讨会探讨设计人员在一个系统中实现多个ADC通道时可以采用的各种方法。

高速ADC应用的电源设计 -- 本研讨会深入探讨了ADC的电源引脚,分析了电源纹波对转换器性能的影响,定义了电源相关的性能规格,并就如何实现最佳电源电压提供了布局布线和应用指南。

高速转换器PCB设计考虑——第一部分:电源层和接地层 - 使用高速转换器时,有哪些重要的PCB布局布线规则?

过采样和欠采样 -- 为什么许多现代ADC的信号带宽远高于其最大采样频率?采样理论不是要求将信号频率限制在采样频率的一半吗?输入级带宽更低不是能够省电吗?

Considerations on High-Speed Converter PCB Design, Part 1: Power and Ground Planes -- What are some important PCB layout rules when using a high-speed converter?

小心多个时钟边沿 -- 在使用多个时钟时,如何改善系统性能?

 

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