П. Вовк
Новые АЦП производства MAXIM
Компания MAXIM Integrated Products Inc. с момента своего основания является законодателем мод в разработке высокоточных аналого-цифровых преобразователей. И теперь, когда в распоряжении компании есть самые современные производственные мощности фирмы Dallas Semiconductor, процесс создания современных микросхем с высокими параметрами значительно ускорился. Одновременно с этим была решена проблема сбоев в производстве и это в комплексе позволяет говорить о возврате MAXIM на лидирующее место на рынке интеллектуальноемких электронных компонентов.
Микросхемы MAX1062/MAX1162 являются новой разработкой фирмы MAXIM в области аналого-цифровых преобразователей с последовательным интерфейсом SPI. Они представляет собой 14/16-разрядный АЦП последовательного приближения с минимальным временем преобразования не более 5 мкс и потребляемым током в "спящем" режиме не более 10 мкА.
Рассмотрим основные параметры этого семейства на примере MAX1062 - 14-разрядного АЦП.
Микросхема имеет традиционное для высокоразрядных АЦП раздельное питание цифровой и аналоговой части, причем если напряжение питания аналоговой части составляет 4,75..5,25 В, то цифровая часть может питаться от источника с напряжением от 2,7 до 5,25 В. Напряжение входного сигнала может лежать в диапазоне от 0 В до напряжения внешнего источника опорного напряжения. Полный диапазон входных частот по уровню -3 дБ составляет 4 МГц. При входных частотах порядка 20 кГц соотношение сигнал-шум составляет не менее 84 дБ, а уровень гармонических искажений при входных частотах порядка 1 кГц -99 дБ. Основные параметры микросхем приведены в таблице 1.
Таблица 1. Основные параметры микросхем MAX1062/MAX1162
| Параметр | Условие | Значение | Ед. изм. |
| Разрядность | (MAX1062) (MAX1162) |
14 16 |
бит |
| Интегральная нелинейность | MAX1062A(MAX1162A) MAX1062B(MAX1162B) MAX1062C(MAX1162C) |
±1 ±2 ±3 |
МЗР |
| Дифференциальная нелинейность | ±0,5 | МЗР | |
| Ошибка смещения | 0,2 | мВ | |
| Отношение сигнал-шум + искажения | 84 | дБ | |
| Общие гармонические искажения | -99 | дБ | |
| Динамический диапазон | 101 | дБ | |
| Время преобразования | 5..240 | мкс | |
| Частота тактирования | 0,1..4,8 | МГц | |
| Диапазон входного сигнала | 0..VREF | В | |
| Напряжение питания аналоговой части | 4,75..5,25 | В | |
| Напряжение питания цифровой части | 2,7..5,25 | В | |
| Потребляемый ток | fsamples = 200 ksps fsamples = 100 ksps fsamples = 10 ksps fsamples = 1 ksps |
2,6 1,3 0,13 0,013 |
мА |
На >рисунке 1 приведена блок-схема АЦП MAX1062. Основными узлами микросхемы являются усилитель выборки-хранения (УВХ), собственно АЦП последовательного приближения, выходные буферизированные регистры и блок управляющей логики.
Рисунок 1.Приёмная часть базовой станции GSM-900
Микросхема имеет два основных режима потребления мощности: нормальный и “спящий”. Установление вывода в состояние логической единицы переводит микросхему в "спящий" режим, при котором потребляемый ток составляет не более 0,1 мкА, а вывод DOUT устанавливает в высокоимпедансное состояние. При сбросе состояния вывода в состояние логического нуля микросхема переходит в нормальный рабочий режим. Сигналом к началу аналого-цифрового преобразования служит отрицательный фронт в момент перевода состояния выводы из логической единицы в состояние логического нуля. Процесс преобразования тактируется положительными импульсами, поступающими на вывод SCLK. Весь процесс преобразования и вычитывания результатов измерения занимает 24 такта. Причем изменение частоты следования тактовых импульсов приводит к соответствующему изменению значения потребляемого тока. Так, при изменении частоты следования импульсов на выводе SCLK от 0,1 до 4,8 МГц, частота преобразования изменяется от 4,17 ksps до, соответственно, 200 ksps и потребляемый ток изменяется от 0,013 мА до 2,6 мА. Это обеспечивает возможность использования данного АЦП в батарейной и портативной аппаратуре.
УВХ позволяет оцифровывать слабые сигналы в диапазоне до 4 МГц.
Преобразование контролируется двумя выводами - и SCLK. К параметрам последовательности импульсов предъявляются обычные требования - соотношение длительности импульса и периода следования от 40 до 60% и длительность фронтов не более 65 нс. Единственным ограничением является минимальная частота следования импульсов - 100 кГц. При более низкой частоте может наблюдаться снижение точности преобразования из-за утечек.
Рисунок 2. Типовая схема включения с раздельными источниками питания
Микросхемы MAX1062/MAX1162 допускают подключение внешнего источника опорного напряжения от 3,8 В до напряжения питания аналоговой части. Рекомендуется шунтировать его конденсатором 4,7 мкФ, включенным между выводами REF и AGND, как показано на рисунке 2, для уменьшения влияния собственных шумов источника опорного напряжения на точность преобразования. При питании от единого источника рекомендуется схема включения, приведенная на рисунке 3. К источнику опорного напряжения также предъявляются обычные требования - нагрузочная способность не менее 0,1 мА и выходное сопротивление не более 10 Ом.
Рисунок 3. Типовая схема включения с единым сточником питания
Микросхемы MAX1062/MAX1162 производятся в корпусах uMAX, дающих возможность с одной стороны улучшить помехозащищенность устройства, а также предельно снизить цену, а с другой - свести размеры печатной платы к минимуму, что в свою очередь уменьшает стоимость устройства в целом и повышает его массогабаритные параметры.
|
Автор документа: Сергей Гаврилюк
, http://www.gaw.ru" |
Дата публикации: 08.08.2007 Дата редактирования: 23.12.2007 |
| Кол-во просмотров 1418 | |
 Все новости одной лентой |
