📄 ——12位高速adc存储电路设计与实现.htm

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          <TD align=middle height=15>文章作者：刘延华 张承学 代 芬<BR>文章类型：设计应用 
            文章加入时间：2003年8月28日14:25</TD></TR>
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          <TD align=right><FONT color=#cc0000>文章出处：单片机及嵌入式系统应用</FONT> </TD></TR>
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            <DIV id=Content><FONT face=宋体>&nbsp;&nbsp; 
            <B>摘要：</B></FONT>在高速数据采集中，高速ADC的选用和数据的存储是两个关键问题。本文介绍一种精度为12位、采样速率达25Msps的高速模数转换器AD9225,并给出其与8位RAM628512存储器的接口电路。由于存储操作的写信号线是关键所在，故给出其详细的获取方法。<SPAN 
            style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'"><BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
            <B>关键词：</B></SPAN>高速ADC 高速数据采集 AD9225 
            <P><B>1 AD9225的结构</B></P>
            <P>　　AD9225是ADI公司生产的单片、单电源供电、12位精度、25Msps高速模数转换器，片内集成高性能的采样保持放大器和参考电压源。AD9225采用带有误差校正逻辑的四级差分流水结构，以保证在25Msps采样率下获得精确的12位数据。除了最后一级，每一级都有一个低分辨率的闪速A/D与一个残差放大器（MDAC）相连。此放大器用来放大重建DAC的输出和下一级闪速A/D的输入差，每一级的最后一位作为冗余位，以校验数字误差，其结构如图1所示。<B><BR><BR><A 
            href="http://www.21ic.com/info/images/dpj/200305/9a.gif">图1 
            AD9225结构图</A><BR><BR>2 AD9225的输入和输出</B></P>
            <P>　　（1）时钟输入</P>
            <P>　　AD9225采用单一的时钟信号来控制内部所有的转换，A/D采样是在时钟的上升沿完成。在25Msps的转换速率下，采样时钟的占空比应保持在45％~55％之间；随着转换速率的降低，占空比也可以随之降低。在低电平期间，输入SHA处于采样状态；高电平期间，输入SHA处于保持状态。图2为其时序图。图2中：</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">tch——高电平持续时间，最小值为18 ns；</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">tcl——低电平持续时间，最小值为18 ns；</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">tod——数据延迟时间，最小值为13 ns。</P>
            <P 
            style="TEXT-INDENT: 30px">从时序图可以看出：转换器每个时钟周期（上升沿）捕获一个采样值，三个周期以后才可以输出转换结果。这是由于AD9225采用的四级流水结构，虽然可以获得较高的分辨率,但却是以牺牲流水延迟为代价的。<BR><IMG 
            height=280 hspace=10 src="——12位高速ADC存储电路设计与实现.files/9b.gif" 
            width=549 vspace=10 
            border=0><BR>　　（2）模拟输入AD9225的模拟输入引脚是VINA、VINB，其绝对输入电压范围由电源电压决定：</P>
            <P>　　其中， AVSS正常情况下为0 V，AVDD正常情况下为+5 V。</P>
            <P>　　AD9225有高度灵活的输入结构，可以方便地和单端或差分输入信号进行连接。采用单端输入时，VINA可通过直流或交流方式与输入信号耦合，VINB要偏置到合适的电压；采用差分输入时，VINA和VINB要由输入信号同时驱动。</P>
            <P>　　（3） 数字输出</P>
            <P>　　AD9225 
            采用直接二进制码输出12位的转换数据，并有一位溢出指示位（OTR），连同最高有效位可以用来确定数据是否溢出。图3为溢出和正常状态的逻辑判断图。<B><BR><IMG 
            height=171 hspace=50 src="——12位高速ADC存储电路设计与实现.files/9c.gif" 
            width=419 vspace=10 border=0><BR>3 AD9225参考电压和量程的选用</B></P>
            <P>　　参考电压VREF决定了AD9225的量程，即</P>
            <P>　　满刻度量程= 2×VREF</P>
            <P>　　VREF的值由SENSE引脚确定。如果SENSE与AVSS 相连，VREF是2.0 V，量程是0~4 
            V；如果SENSE与VREF直接相连， VREF是1.0 V，量程是0~2 
            V；如果SENSE与VREF通过电阻网络相连，则VREF可以是1.0~2.0 
            V之间的任意值，量程是0~2VREF；如果SENSE与AVDD 
            相连，表示禁用内部参考源，即VREF由外部参考电压源驱动。内部电路用到的参考电压是出现在CAPT和CAPB端。表1是参考电压和输入量程的总结。<BR><BR><B>表1 
            参考电压和输入量程</B></P>
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