AD轉(zhuǎn)換器的選擇
發(fā)布時(shí)間:2008/12/17 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):2075
ad轉(zhuǎn)換器的主要指標(biāo)如下。
。1)分辨率(resolution)。指數(shù)字量變化一個(gè)最小量時(shí)模擬信號(hào)的變化量,定義為滿刻度與2n的比值。分辨率又稱精度,通常以數(shù)字信號(hào)的位數(shù)來(lái)表示。
(2)轉(zhuǎn)換速率(conversion rate)。是指完成一次從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字的ad轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間的倒數(shù)。積分型ad的轉(zhuǎn)換時(shí)間是毫秒級(jí)屬低速ad,逐次比較型ad是微秒級(jí)屬中速ad,全并行/串并行型ad可達(dá)到納秒級(jí)。采樣時(shí)間則是另外一個(gè)概念,是指兩次轉(zhuǎn)換的間隔。為了保證轉(zhuǎn)換的正確完成,采樣速率(sample rate)必須小于或等于轉(zhuǎn)換速率。因此習(xí)慣上將轉(zhuǎn)換速率在數(shù)值上等同于采樣速率也是可以接受的。常用單位是ksps和msps,表示每秒采樣千/百萬(wàn)次(kilo / million samples per second)。
(3)量化誤差(quantizing error)。由于ad的有限分辨率而引起的誤差,即有限分辨率ad的階梯狀轉(zhuǎn)移特性曲線與無(wú)限分辨率ad(理想ad)的轉(zhuǎn)移特性曲線(直線)之間的最大偏差。通常是1個(gè)或半個(gè)最小數(shù)字量的模擬變化量,表示為1lsb、1/2lsb。
。4)偏移誤差(offset error)。輸人信號(hào)為雷時(shí)輸出信號(hào)不為零的值,可外接電位器調(diào)至最小。
。5)滿刻度誤差(full scale error)。滿刻度輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的輸人信號(hào)與理想輸人信號(hào)值之差。
(6)線性度(lineafity)。實(shí)際轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)移函數(shù)與理想直線的最大偏移,不包括以上3種誤差。
ad的其他指標(biāo)還有絕對(duì)精度(absolute accuracy)、相對(duì)精度(relative accuracy)、微分非線性、單調(diào)性和無(wú)錯(cuò)碼、總諧波失真(thd,total harmonic distotortion)和積分非線性等。
對(duì)于ad轉(zhuǎn)換器,選取的標(biāo)準(zhǔn)主要決定于采樣頻率和位數(shù),以及價(jià)格、供貨周期、應(yīng)用情況等其他因數(shù)。生產(chǎn)高速ad的主要廠家有ad公司、maxim公司以及ti公司(也就是bb公司)。這三家公司在高速ad上的產(chǎn)品種類不是很多,根據(jù)對(duì)各種ad芯片的查閱,選擇ti公司的ad轉(zhuǎn)換芯片ads5422。
ads5422是14bit的最高采樣頻率可達(dá)62msps的高速ad轉(zhuǎn)換芯片,采用單- 5v電源供電,在采樣頻率為10m時(shí)其最大動(dòng)態(tài)范圍為82db,最高信噪比達(dá)到72db,其數(shù)字量輸出可以直接和5v或者3.3v的cmos芯片連接,模擬量輸入的峰峰值為4v,可以直接輸人0.5~4.5v的模擬量,封裝形式為64腳的扁平四方封裝,目前ti的官方報(bào)價(jià)為29美元/片(一次購(gòu)買千片以上的單價(jià))。國(guó)內(nèi)也有該芯片出售,國(guó)內(nèi)價(jià)格在300元左右。
14bit的ad轉(zhuǎn)換適應(yīng)信號(hào)的范圍為10lg(214)db=42db,基本上可以適應(yīng)各種應(yīng)用場(chǎng)合。ads5422的采樣頻率的大小由其輸人時(shí)鐘決定,輸入時(shí)鐘的范圍可以在16ns~1μs,輸人時(shí)鐘為16ns時(shí)對(duì)應(yīng)采樣頻率為62mhz,ad可以接受3v或者5v的ttl或者cm0s電平。dsp可以提供該時(shí)鐘信號(hào),并且可以軟件設(shè)置輸人時(shí)鐘的各種特征量,包括時(shí)鐘頻率、高電平寬度等,基本上可以滿足ad5422對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的要求。這里確定ad的實(shí)際采樣頻率為60mhz。這樣,一秒鐘內(nèi)采樣的數(shù)據(jù)量為50m個(gè),由于dsp系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)處理這些數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)處理之前,必須將這些數(shù)據(jù)保存起來(lái),使用πfo保存1m個(gè)數(shù)據(jù),也就是20ms內(nèi)的采樣數(shù)據(jù),1m個(gè)數(shù)據(jù)采集結(jié)束開(kāi)始信號(hào)處理。由于高速ad采樣導(dǎo)致信號(hào)不穩(wěn)定,甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤。將設(shè)計(jì)多層板,加強(qiáng)布線的合理性,從電路板上盡可能去除干擾;其次提高算法的效率,節(jié)省計(jì)算時(shí)間。
和ads5422功能接近的其他型號(hào)的ad還有ad公司的ad9244。和ads5422相比,兩者數(shù)據(jù)位數(shù)都是14bit,在信噪比上兩者相近,時(shí)鐘輸入和操作方法相近,電源都是5v,輸出數(shù)字信號(hào)都可以和3.3v的芯片兼容;其主要優(yōu)點(diǎn)是功耗是ads5422的一半,500mw;其主要缺點(diǎn)是輸人模擬電壓峰峰值為ads5422的一半,只有2v。
ad公司其他的高速ad芯片還有ad6644,為其早期產(chǎn)品,操作方法和ads5422、ad9244不一樣,ad6644功耗達(dá)到1.3w。和ad9244相比,沒(méi)有什么優(yōu)點(diǎn),ad9244是其替代產(chǎn)品。
高速ad的另外一個(gè)廠家maxim公司也有一批高速ad產(chǎn)品,但采樣頻率在40mhz以上沒(méi)有14bit數(shù)據(jù)的ad,其產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)主要集中在中速ad上。
歡迎轉(zhuǎn)載,信息來(lái)源維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)(www.dzsc.com)
ad轉(zhuǎn)換器的主要指標(biāo)如下。
。1)分辨率(resolution)。指數(shù)字量變化一個(gè)最小量時(shí)模擬信號(hào)的變化量,定義為滿刻度與2n的比值。分辨率又稱精度,通常以數(shù)字信號(hào)的位數(shù)來(lái)表示。
。2)轉(zhuǎn)換速率(conversion rate)。是指完成一次從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字的ad轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間的倒數(shù)。積分型ad的轉(zhuǎn)換時(shí)間是毫秒級(jí)屬低速ad,逐次比較型ad是微秒級(jí)屬中速ad,全并行/串并行型ad可達(dá)到納秒級(jí)。采樣時(shí)間則是另外一個(gè)概念,是指兩次轉(zhuǎn)換的間隔。為了保證轉(zhuǎn)換的正確完成,采樣速率(sample rate)必須小于或等于轉(zhuǎn)換速率。因此習(xí)慣上將轉(zhuǎn)換速率在數(shù)值上等同于采樣速率也是可以接受的。常用單位是ksps和msps,表示每秒采樣千/百萬(wàn)次(kilo / million samples per second)。
(3)量化誤差(quantizing error)。由于ad的有限分辨率而引起的誤差,即有限分辨率ad的階梯狀轉(zhuǎn)移特性曲線與無(wú)限分辨率ad(理想ad)的轉(zhuǎn)移特性曲線(直線)之間的最大偏差。通常是1個(gè)或半個(gè)最小數(shù)字量的模擬變化量,表示為1lsb、1/2lsb。
。4)偏移誤差(offset error)。輸人信號(hào)為雷時(shí)輸出信號(hào)不為零的值,可外接電位器調(diào)至最小。
。5)滿刻度誤差(full scale error)。滿刻度輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的輸人信號(hào)與理想輸人信號(hào)值之差。
(6)線性度(lineafity)。實(shí)際轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)移函數(shù)與理想直線的最大偏移,不包括以上3種誤差。
ad的其他指標(biāo)還有絕對(duì)精度(absolute accuracy)、相對(duì)精度(relative accuracy)、微分非線性、單調(diào)性和無(wú)錯(cuò)碼、總諧波失真(thd,total harmonic distotortion)和積分非線性等。
對(duì)于ad轉(zhuǎn)換器,選取的標(biāo)準(zhǔn)主要決定于采樣頻率和位數(shù),以及價(jià)格、供貨周期、應(yīng)用情況等其他因數(shù)。生產(chǎn)高速ad的主要廠家有ad公司、maxim公司以及ti公司(也就是bb公司)。這三家公司在高速ad上的產(chǎn)品種類不是很多,根據(jù)對(duì)各種ad芯片的查閱,選擇ti公司的ad轉(zhuǎn)換芯片ads5422。
ads5422是14bit的最高采樣頻率可達(dá)62msps的高速ad轉(zhuǎn)換芯片,采用單- 5v電源供電,在采樣頻率為10m時(shí)其最大動(dòng)態(tài)范圍為82db,最高信噪比達(dá)到72db,其數(shù)字量輸出可以直接和5v或者3.3v的cmos芯片連接,模擬量輸入的峰峰值為4v,可以直接輸人0.5~4.5v的模擬量,封裝形式為64腳的扁平四方封裝,目前ti的官方報(bào)價(jià)為29美元/片(一次購(gòu)買千片以上的單價(jià))。國(guó)內(nèi)也有該芯片出售,國(guó)內(nèi)價(jià)格在300元左右。
14bit的ad轉(zhuǎn)換適應(yīng)信號(hào)的范圍為10lg(214)db=42db,基本上可以適應(yīng)各種應(yīng)用場(chǎng)合。ads5422的采樣頻率的大小由其輸人時(shí)鐘決定,輸入時(shí)鐘的范圍可以在16ns~1μs,輸人時(shí)鐘為16ns時(shí)對(duì)應(yīng)采樣頻率為62mhz,ad可以接受3v或者5v的ttl或者cm0s電平。dsp可以提供該時(shí)鐘信號(hào),并且可以軟件設(shè)置輸人時(shí)鐘的各種特征量,包括時(shí)鐘頻率、高電平寬度等,基本上可以滿足ad5422對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的要求。這里確定ad的實(shí)際采樣頻率為60mhz。這樣,一秒鐘內(nèi)采樣的數(shù)據(jù)量為50m個(gè),由于dsp系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)處理這些數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)處理之前,必須將這些數(shù)據(jù)保存起來(lái),使用πfo保存1m個(gè)數(shù)據(jù),也就是20ms內(nèi)的采樣數(shù)據(jù),1m個(gè)數(shù)據(jù)采集結(jié)束開(kāi)始信號(hào)處理。由于高速ad采樣導(dǎo)致信號(hào)不穩(wěn)定,甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤。將設(shè)計(jì)多層板,加強(qiáng)布線的合理性,從電路板上盡可能去除干擾;其次提高算法的效率,節(jié)省計(jì)算時(shí)間。
和ads5422功能接近的其他型號(hào)的ad還有ad公司的ad9244。和ads5422相比,兩者數(shù)據(jù)位數(shù)都是14bit,在信噪比上兩者相近,時(shí)鐘輸入和操作方法相近,電源都是5v,輸出數(shù)字信號(hào)都可以和3.3v的芯片兼容;其主要優(yōu)點(diǎn)是功耗是ads5422的一半,500mw;其主要缺點(diǎn)是輸人模擬電壓峰峰值為ads5422的一半,只有2v。
ad公司其他的高速ad芯片還有ad6644,為其早期產(chǎn)品,操作方法和ads5422、ad9244不一樣,ad6644功耗達(dá)到1.3w。和ad9244相比,沒(méi)有什么優(yōu)點(diǎn),ad9244是其替代產(chǎn)品。
高速ad的另外一個(gè)廠家maxim公司也有一批高速ad產(chǎn)品,但采樣頻率在40mhz以上沒(méi)有14bit數(shù)據(jù)的ad,其產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)主要集中在中速ad上。
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