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The ADAS1134 is a 128-channel, current-to-digital, analog-to-digital converter (ADC). It contains 128 low power, low noise, low input current integrators, simultaneous sample-and-holds, and two high speed, high resolution ADCs with configurable sampling rate and resolutions up to 24 bits.

All converted channel results are output on a single, low voltage differential signaling (LVDS), self clocked serial interface, which reduces external hardware.

An SPI-compatible serial interface allows configuration of the ADC using the SDI input. The SDO output allows the user to daisy-chain several ADCs on a single, 3-wire bus. The ADAS1134 uses IOVDD, a separate supply, to reduce digital noise effect on the conversions.

The ADAS1134 is available in a 10 mm × 10 mm, 242-ball CSP_BGA package.

Applications

• Medical, industrial, and security CT scanner data acquisition
• Photodiode sensors
• Dosimetry and radiation therapy systems
• Optical fiber power monitoring
• X-ray detection systems
• High channel count data acquisition systems (current or voltage inputs)

All converted channel results are output on a single, low voltage differential signaling (LVDS), self clocked serial interface, which reduces external hardware.

An SPI-compatible serial interface allows configuration of the ADC using the SDI_x input. The SDO_x output allows the user to daisy-chain several ADCs on a single, 3-wire bus. The ADAS1131 uses the separate supply, IOVDD, to reduce digital noise effect on the conversions.

The ADAS1131 is in a 15 mm × 15 mm, CSP_BGA package.

APPLICATIONS

• Medical, industrial, and security CT scanner data acquisition
• Photodiode sensors
• Dosimetry and radiation therapy systems
• Optical fiber power monitoring
• X-ray detection systems
• High channel-count data acquisition systems (current or
  voltage inputs)

The ADAS1256 is a 256-channel, charge-to-digital analog-front end (AFE) mounted on high density flex. It can be directly mounted on a digital X-ray panel. It is suitable for a large variety of digital X-ray and photodiode array applications and it works with both hole sensing and electron sensing panels. ADAS1256 allows up to 22us line time, so it can be used in dynamic imaging panels in addition to still image panels. It contains 256 low power, low noise, low input current integrators with correlated double sampling stages; along with integrated true 16 bit high speed ADCs.

All converted channel results are output on a single LVDS self-clocked serial interface that significantly reduces external hardware. An SPI-compatible serial interface allows configuration of the AFE using SDI input. The SDO output allows the user to daisy chain several AFEs on a single 3-wire bus.

An integrated AFE timing sequencer controls the sampling activity of the analog front end (AFE). The sequencer is programmed via the SPI port and is timed by a single clock, ACLK.

APPLICATIONS

• Digital X-ray panel
• Photodiode sensors array
• CT Scanner
• High channel count data acquisition systems (current or voltage input)
• TFT panel readout

AD9271は、VGA（可変ゲイン・アンプ）、LNA（低ノイズ・プリアンプ）、AAF（アンチエイリアシング・フィルタ）、10～50MSPSの12ビットA/Dコンバータ（ADC）からなるチャンネルを8本備えた、低価格、低消費電力の使いやすい小型デバイスです。 

各チャンネルは、30dBの可変ゲイン範囲、完全差動信号パス、アクティブ入力プリアンプ終端、最大40dBのゲイン、ADCは最大変換速度50MSPSとなっています。チャンネルは、小型パッケージが重視されるアプリケーションでの動的性能や低消費電力のために最適化されています。 

LNAのシングルエンド／差動のゲインは、SPIから選択できます。LNAの入力ノイズは1.2nV√Hz（typ）であり、チャンネル全体の統合入力換算ノイズは、最大ゲイン時で1.4nV√Hzです。15MHzのノイズ帯域幅（NBW）、15.6dBのLNAゲインを仮定すると、入力S/N比はおよそ86dBとなります。CW（連続波）ドップラ・モードでは、LNA出力が、8×6差動クロスポイント・スイッチによって切り替える相互コンダクタンス・アンプを駆動します。スイッチは、SPIによりプログラム可能です。 

• 医療用画像処理／超音波
• 車載用レーダ

図 1 に示す回路は、ADN4651 LVDS アイソレータを使った、600 Mbps で動作するアナログ・フロントエンド（18 ビット、5 MSPS AD7960 A/D コンバータ（ADC））の絶縁を表しています。ADN4651 を搭載したインターポーザ・ボードが AD7960 の標準評価プラットフォームに接続され、アナログ・フロントエンド・ボードを高速の SDP-H1 システム・デモンストレ－ション・プラットフォーム（EVAL-SDP-CH1Z）から絶縁しています。SDP-H1 には、収集データを取り込むザイリンクスの Spartan 6 FPGA と、PC と通信する ADSP-BF527 DSP が搭載されています。

過酷な環境では、安全性、機能性、ノイズ耐性の向上のため、外部インターフェースの電気的な絶縁を必要とします。これには、産業分野の測定や制御を行うデータ・アクイジション・モジュールで使われるアナログ・フロントエンドも含まれます。インダストリー 4.0 や IoT（Internet of Things）といったトレンドが、これまでよりはるかに多様な用途向けに高速かつ高精度の測定や制御を必要としており、コンバータのインターフェースの帯域幅を広くすることが求められています。このような状況では、標準的なデジタル・アイソレータでも動作が 150 Mbps に制限されているため、絶縁が大きな課題となります。

産業分野の環境での測定や制御のアプリケーションにとって、このような絶縁型アナログ・フロントエンドを実装する利点は以下のとおりです。

• 入出力が LVDS 完全準拠で超低ジッタのドロップイン・アイソレータにより、設計が容易。
• 600 Mbps の広い帯域幅が ADC の高分解能化と高速化に対応。
• 電源電圧からの保護、電源電圧の絶縁された測定、デジタル回路や電源回路からのノイズ耐性のための電気的な絶縁。

図 1 の回路は、ADN4651 デュアル・チャンネル・アイソレータを使った 600 Mbps の LVDS 絶縁を行う業界最先端のソリューションを表しています。

図1に示す回路は消費電力がわずか122mWの 18ビット、5MSPS、低ノイズ、高精度のフル機能データ・アクイジション・シグナル・チェーン・ソリューションです。リファレンス、リファレンス・バッファ、ドライバ・アンプおよびADCにより、SNRが99dB、THDが−117dBという業界最先端の最適なソリューションを実現します。この回路は低消費電力でPCBの実装面積が小さいので、携帯アプリケーションに最適です。

図1に示す回路は、高周波のシングルエンド入力信号を、16ビット、10MSPS PulSAR^® ADC AD7626の駆動に使われる平衡差動信号に変換する方法を示しています。この回路は、低消費電力差動アンプADA4932-1を使ってADCを駆動することで、高周波数の入力トーンに対するAD7626の性能を最大限に維持します。デバイスをこのように組み合わせることの本当の利点は、低い消費電力で高い性能が得られることです。

AD7626は、10MSPSでのSNRが91.5dB、16ビットINL性能、パイプライン・ディレイなし、LVDSインターフェースという画期的な動的性能とともに、消費電力がわずか136mWという特長を備えています。AD7626で採用されているSARアーキテクチャの主な特長は、優れた直線性性能を持つパイプライン型ADCに通常生じる待ち時間つまり「パイプライン・ディレイ」なしに10MSPSでサンプリングできる能力です。

ADA4932-1は、低歪み（10MHzでのSFDRが100dB）、高速セトリング・タイム（0.1%まで9ns）、広帯域幅（−3dB帯域幅：560MHz、G = 1）、低消費電流（9.6mA）のデバイスです。これらの特性はAD7626の駆動に最適です。また、必要な出力同相電圧を容易に設できる機能も備えています。

この組合せにより、業界最先端の動的性能と、5mm × 5mm 32ピンLFCSPパッケージのAD7626、3mm × 3mm 16ピンLFCSPパッケージのADA4932-1、5ピンSOT-23パッケージのAD8031を使った小さな基板面積を実現します。

図 1 に示す回路は、費用効率の高い、絶縁されたマルチチャンネルのデータ・アクイジション・システムで、標準的な工業用信号レベルに適合しています。サンプル間のセトリング時間を最適化するように部品を厳選し、最高約 750 kHz のチャンネル・スイッチング・レートで、18 ビット動作が可能です。

この回路は利得が独立した 8 個のチャンネルを処理することができ、シングル・エンドと差動のどちらの入力信号にも互換性があります。

アナログ・フロント・エンドには、マルチプレクサ、可変ゲイン計装アンプ（PGIA）、シングル・エンドから差動へ変換するための高精度A/D コンバータ（ADC）ドライバ、アクティブ・チャンネルで信号をサンプリングするための 18 ビット、2.0 MSPS 高精度PulSAR^® ADC が実装されています。利得設定は、0.4、0.8、1.6、および 3.2 が可能です。

システムの最大サンプリング・レートは、ターボ・モードで 2 MSPS、通常モードで 1.5 MSPSです。チャンネル・スイッチングのロジックは ADC の変換に同期しており、最大のチャンネル・スイッチング・レートは1.5 MHz です。ターボ・モードでは、1 個のチャンネルが、18 ビットの分解能で最大 2 MSPS のサンプリングが可能です。最高 750 kHz のチャンネル・スイッチング・レートでも 18 ビットの分解能を実現します。

図 1 に示す回路は、2 チャンネル、バンク絶縁型の広帯域データ・アクイジション（DAQ）システムで、各チャンネルに A/Dコンバータ（ADC）を使用する同時サンプリング・アーキテクチャを採用しています。このシステムは、バンクとデジタル・バックプレーンとの間に絶縁を施し、高いチャンネル密度を実現し、比類のない性能を提供します。さらに、この設計ではADC をデイジーチェーン・モードで構成し、調整済みの遅延クロック機能を持つアイソレータ製品を使用することで、絶縁チャンネルを有効に活用しています。電源部も簡素化され、パルス幅変調（PWM）コントローラとトランス・ドライバを内蔵したアイソレータを使用して、絶縁障壁間での DC/DC 変換を行います。さらに、システムには入力回路保護、プログラマブル・ゲイン・チャンネル、高精度、高性能といった、代表的な DAQシグナル・チェーンが標準で有する多くの特長を備えています。

同時サンプリングによって、マルチプレクス DAQ シグナル・チェーン固有のサンプリング・レートの制限を受けずに、多チャンネルを実現できます。システムのセトリング性能条件がそれほど厳しくないため、アナログ・フロント・エンド（AFE）の設計もマルチプレクス・オプションよりも簡素化されます。シーケンシャルなサンプリングシステムではチャンネル間で遅延があるのに対し、このシステムではサンプリングは各チャンネルで同時に行われます。

デジタル・バンク絶縁型の DAQ 設計により、デジタル・バック・エンド回路が保護され、バンク間のグラウンド・ループおよびコモンモード干渉が低減されます。これらの機能によって、グラウンド・プレーンあたりのマルチプレクス DAQ シグナル・チェーンが可能となり、チャンネルごとに絶縁化するシステムに比べ、デジタルの絶縁デバイスの数を少なくすることができます。

The circuit shown in Figure 1 is a cost effective, low power, multichannel data acquisition system that is compatible with standard industrial signal levels. The components are specifically selected to optimize settling time between samples, providing 18-bit performance at channel switching rates up to approximately 750 kHz.

The circuit can process eight gain-independent channels and is compatible with both single-ended and differential input signals.

The analog front end includes a multiplexer, programmable gain instrumentation amplifier (PGIA); precision analog-to-digital converter (ADC) driver for performing the single-ended to differential conversion; and an 18-bit, 1 MSPS PulSAR^® ADC for sampling the signal on the active channel. Gain configurations of 0.4, 0.8, 1.6, and 3.2 are available.

The maximum sample rate of the system is 1 MSPS. The channel switching logic is synchronous to the ADC conversions, and the maximum channel switching rate is 1 MHz. A single channel can be sampled at up to 1 MSPS with 18-bit resolution. Channel switching rates up to 750 kHz also provide 18-bit performance. The system also features low power consumption, consuming only 240 mW at the maximum ADC throughput rate of 1 MSPS.