AN-1559: 从AD7606迁移到AD7606B
简介
AD7606B 是 AD7606模数数据采集系统 (DAS)的增强版本。AD7606B是AD7606的引脚兼容替代产品，并具有以下改进功能：
- 更高的输入阻抗 (RIN)，5 MΩ（典型值），以及更低的 温度漂移。
- 更高的吞吐速率：高达800 kSPS。
- 扩展工作温度范围，高达125°C。
- 更低的数字电源 (VDRIVE)范围，低至1.71 V。
- 更高的箝位电压，高达±21 V。
本应用笔记说明AD7606和AD7606B的硬件模式差异。
有关AD7606和AD7606B的完整详情，请参阅AD7606数据手册和AD7606B数据手册，这些数据手册应与本应用笔记一同参阅。
硬件兼容性
AD7606B是AD7606的引脚兼容替代产品。有些引脚的功能已更改为使能AD7606B上的软件模式功能。引脚功能差异在表1中详述。
| 引脚编号 | AD7606引脚名称 | AD7606B引脚名称 |
| 3 | OS 0 | OS01 |
| 4 | OS 1 | OS11 |
| 5 | OS 2 | OS21 |
| 6 | PAR/SER/BYTE SEL | PAR/SER SEL |
| 10 | CONVST B | WR2 |
| 27 | DB9 | DB9/DOUTC2 |
| 28 | DB10 | DB10/DOUTD2 |
| 29 | DB11 | DB11/SDI2 |
| 32 | DB14/HBEN | DB14 |
| 33 | DB15/BYTE SEL | DB15 |
| 1 将OS0、OS1和OS2引脚电平拉高可将AD7606B设置为软件模式。这种组合在AD7606上无效。 2 仅在使用软件模式时适用。 |
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引脚10和引脚9的差异
AD7606中的引脚10 (CONVST B)是启动通道5至通道8转换的CONVSTB输入，而AD7606中的引脚9 (CONVST A)是启动通道1至通道4转换的CONVST A输入。在AD7606B中，引 脚 9 (CONVST) 是所有八个通道的 CONVST 输入。在AD7606B中，引脚10(WR) 是写入输入，用于将寄存器写入软件并行模式。当不使用AD7606B的软件并行模式时，将WR接高电平、低电平或连接到CONVST引脚。
引脚6、引脚32和引脚33的差异
使用AD7606的引脚6 (PAR/SER/BYTE SEL) 选择串行、并行或并行字节接口。AD7606B不支持并行字节接口。因此，AD7606B的引脚6 (PAR/SER SEL) 仅可在串行或并行接口之间选择。此外，使用并行接口时，AD7606B的引脚33唯一可用的功能是DB15，AD7606B的引脚32唯一可用的功能是DB14。如果使用串行接口，则将AD7606B的引脚32和引脚33连接至AGND。
引脚27、引脚28和引脚29的差异
在AD7606中，引脚27 (DB9)、引脚28 (DB10)和引脚29 (DB11)均为并行数据输出线路。使用AD7606B的硬件模式时，这些引脚也是并行数据输出线路。
使用AD7606B的软件模式时，串行接口可配置为具有四个输出数据线路。因此，两个额外的串行数据输出DOUTC和DOUTD可在AD7606B的引脚27和引脚28上使能。
在软件模式中，AD7606B的引脚29是用于在存储器映射中写入寄存器的串行数据输入(SDI)。有关各器件和工作模式的引脚功能，请参阅表3。
电源
AD7606B中的模拟电源电压范围(AVCC)与AD7606相同 （4.75 V至5.25 V）。AD7606中的逻辑电源电压范围(VDRIVE) 为2.3 V至5.25 V，而AD7606B中的逻辑电源电压范围为1.71 V至3.6 V。
REGCAP引脚（引脚36和引脚39）是模数低压差(LDO)稳压器的输出端，对于AD7606，范围为2.5 V至2.7 V，对于AD7606B，范围为1.875 V至1.93 V。
| 器件 | AVCC | VDRIVE |
| AD7606 | 4.75 V 至 5.25 V | 2.3 V 至 5.25 V |
| AD7606B | 4.75 V 至 5.25 V | 1.71 V 至 3.6 V |
| 数据接口 | 器件 | 模式 | 引脚27 | 引脚28 | 引脚29 |
| 并行 | AD7606 | 不适用 | DB9 | DB10 | DB11 |
| AD7606B | 硬件或软件 | DB9 | DB10 | DB11 | |
| 串行 | AD7606 | 不适用 | 未使用1 | 未使用1 | 未使用1 |
| AD7606B | 硬件 | 未使用1 | 未使用1 | 未使用1 | |
| AD7606B | 软件 | DOUTC2 | DOUTD2 | SDI | |
| 1将未使用的引脚连接至AGND。 2如果选择串行数据输出，具有四个通过存储器映射的线路。 |
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复位
AD7606具有单复位模式，通过在RESET引脚中施加短脉冲（50 ns最小脉冲宽度），复位整个器件。
AD7606B具有双复位模式（完全复位和部分复位），如表4中所述。在启动第一次转换之前必须经过复位，之后有一个最短延迟时间，在数据手册中称为 tDEVICE_SETUP。
在AD7606B中发出部分复位后，即当 50 ns ≤ tRESET > 2 µs时，在 AD7606 tDEVICE_SETUP (t7) 为25 ns。
发出完全复位后，即当 tRESET > 3 µs时，在AD7606B中 tDEVICE_SETUP为253 µs。在现有设计中，当RESET 超过3 µs时，考虑到软件的向后兼容性，需要更长的tDEVICE_SETUP。
基准电压缓冲器输出端
AD7606B基准电压缓冲器输出通常为4.4 V，并在引脚44 (REFCAPA)和引脚45 (REFCAPB)上可用，而在AD7606中，这些相同引脚上的基准电压缓冲器输出为4.5 V。
| tRESET脉冲宽度 | AD7606 | AD7606B |
| >50 ns | 没有影响 | 没有影响 |
| 50 ns ≤ tRESET > 2 µs | 上电复位，复位整个器件2 | 复位ADC状态机和数据接口1 |
| ≥3 µs | 上电复位，复位整个器件2 | 上电复位，复位整个器件2 |
| 1 在启动下一次转换之前必须经过50 ns。 2在启动下一次转换之前必须经过253 µs。 |
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性能改进
直接将AD7606替换为AD7606B会带来多个好处，即更高的输入阻抗、更高的吞吐速率、更宽的温度范围。然而，切换至软件模式可提供最佳系统级优势，请参阅“软件模式”部分。
模拟输入阻抗
系统增益误差
尽管AD7606具有1 MΩ的典型输入阻抗，但AD7606B具有 5 MΩ典型输入阻抗，这使AD7606B对输入串联电阻 (RFILTER)产生的增益误差不太敏感，如图2所示。
采用 RPD 电阻的双极性零代码误差和未连接传感器
传统上，将下拉电阻(RPD)与传感器（图3中所示的电流互感 器）并联，以便用户检测传感器断开的时间，即低于20 LSB的ADC输出代码是否会对多个样本(N)重复。
建议采用比传感器的源阻抗大得多的 RPD，将该并联电阻可 能产生的误差减至最小。但是， RPD越大，传感器断开时产 生的ADC输出代码就越大，而ADC输出代码大会导致无法 察觉的传感器断开，这并非期望结果。由于AD7606B的 RIN 比AD7606大，对于给定 RPD，如果传感器断开，ADC输出 代码将降低。例如，给定 RPD = 10 kΩ时，在AD7606上ADC 输出代码约为58 LSB（±10 V范围），在AD7606B上约为 11 LSB。
吞吐速率
AD7606B可在800 kSPS下快速采样，而AD7606的最大吞吐速率为200 kSPS。
温度范围
AD7606的工作温度范围为−40°C至+85°C，而AD7606B的工作温度范围从−40°C扩展至+125°C。所有规格均为整个温度范围内，除非AD7606或AD7606B数据手册中另有说明。
软件模式
使能AD7606B的软件模式（请参阅“使用软件模式迁移至AD7606B”部分）而非传统硬件模式时，以下先进功能可用：
- 独立、每通道范围选择，包括±2.5 V范围选项。
- 系统增益、相位和失调片内补偿。
- 传感器断开检测。
- 额外过采样率(OSR)：128和256。
- 可选1、2或4串行数据输出配置。
- 诊断。
这些功能仅在AD7606B的软件模式内可用，可通过写入寄存器映射来配置。
| 参数 | AD7606 | AD7606B | |
| 硬件模式 | 软件模式 | ||
| 典型输入阻抗 | 1 MΩ | 5 MΩ | 5 MΩ |
| 最大吞吐速率 | 200 kSPS | 800 kSPS | 800 kSPS |
| 温度范围 | −40°C 至 +85°C | −40°C 至 +125°C | −40°C 至 +125°C |
| VDRIVE E范围 | 2.3 V 至5.25 V | 1.71 V 至 3.6 V | 1.71 V 至 3.6 V |
| 绝对最大输入电压 | ±16.5 V | ±21 V | ±21 V |
| 模拟输入范围 | ±10 V 或 ±5 V1 | ±10 V 或 ±5 V1 | ±10 V, ±5 V或±2.5 V2 |
| 系统增益、相位和失调片内补偿 | 不适用 | 无法访问 | 可用2 |
| 过采样率(OS) | 从无OS到 OSR = 64 | 从无OS到 OSR = 64 | 从无OS到 OSR = 256 |
| 传感器断开检测 | 不适用 | 无法访问 | 可用2 |
| 串行数据输出线路 | 2 | 2 | 可选：1、2或4 |
| 诊断 | 不适用 | 无法访问 | 提供 |
| 1不基于每通道。 2基于每通道。 |
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迁移至新一代AD7606B
从AD7606迁移至AD7606B提供多个优势。AD7606中可用的所有功能也在AD7606B中可用。只要数字电源3.3 V以内，并且不使用并行字节接口，迁移至新一代产品(AD7606B)时就无需更改布局或评估设置。
使用硬件模式迁移至AD7606B
使用并行接口
要使用并行接口在硬件模式中迁移至AD7606B，请确保完成以下操作：
- 避免将OS2、OS1和OS0引脚接至高电平，否则AD7606B 将进入软件模式（如表6所示）。请注意，这种OS x引 脚组合在AD7606上也无效。
- 将 PAR/SER SEL 引脚连接至AGND以选择并行接口。
- 上电之后，必须等待 253 µs (tDEVICE_SETUP)，再启动第一次转换。请参阅“复位”部分，了解有关启动后续复位的详细信息。
使用串行接口
要使用串行接口在硬件模式中迁移至AD7606B，请确保完成以下操作：
- 避免将OS2、OS1和OS0引脚同时接至高电平，否则AD7606B将进入软件模式（如表6所示）。请注意，这种OS x引脚组合在AD7606上也无效。
- 将 PAR/SER SEL 引脚连接至 VDRIVE以选择串行接口。
- 将未使用的DBx引脚连接至AGND。
- 上电之后，必须等待253 µs (tDEVICE_SETUP)，再启动第一次转换。请参阅“复位”部分，了解有关启动后续复位的详细信息。
请注意，OS x/OSx引脚在RESET的下降沿锁存。
| OS 2 (OS2)至OS 0 (OS0) | AD7606 | AD7606B |
| 000 | 无 OS x | 无 OSx |
| 001 | 2 | 2 |
| 010 | 4 | 4 |
| 011 | 8 | 8 |
| 100 | 16 | 16 |
| 101 | 32 | 32 |
| 110 | 64 | 64 |
| 111 | 无效 | 进入软件模式 |
使用软件模式迁移至AD7606B
要迁移至AD7606B并充分利用仅在软件模式中可用的先进功能，请确保完成以下操作：
- 将所有OS x引脚接至高电平以访问软件模式。通过相应寄存器而非通过引脚设置过采样率。
- 要使用串行接口访问AD7606B存储器映射，请将引脚29 (DB11/SDI) 用 作 SPI 接口的串行数据输入。如果按AD7606中的建议将引脚29连接至AGND，则无法执行存储器映射读写操作。
- 要使用并行接口访问AD7606B存储器映射，请使用引脚 10 (WR)执行写入操作。在AD7606中，引脚10 (CONVST B)启动通道5至通道8的转换。将AD7606的引脚10连接至CONVST A将同时对八个通道进行采样。在AD7606B中，必须有可供访问存储器映射的 WR 引脚。如果将AD7606B的引脚10 (WR)连接到引脚9 (CONVST)，则无法执行存储器映射读写操作。
软件兼容性
要充分利用软件模式中的可用功能，可修改代码并添加写入功能，以便通过串行接口或并行接口访问存储器映射（更多信息请参阅“使用硬件模式迁移至AD7606B”部分和“使用软件模式迁移至AD7606B”部分）。
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