《電子技術應用》
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如何收斂高速ADC時序
Joe Venable 德州儀器 (TI)
德州儀器 (TI) 系統(tǒng)與應用工程經(jīng)理
摘要: 最近幾年,高速,、高精度的模數(shù)轉換器 (ADC) 變得疾速,。在2006年,一款業(yè)界一流的12-位轉換器才達到250兆采樣/秒 (MSPS),。而今天,,這一速度已經(jīng)翻了一番,達到了500 MSPS,。14位和16-位精度的類似發(fā)展趨勢也日益明顯,。這表明,在比特精度不變的條件下,,ADC速度正以幾乎每年翻一番的速度發(fā)展,。采樣速率增長的結果是,,收斂數(shù)字時序來確保您終端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完整性正變得越來越重要。
Abstract:
Key words :

 

最近幾年,,高速、高精度的title="模數(shù)轉換">模數(shù)轉換器 (ADC) 變得疾速,。在2006年,,一款業(yè)界一流的12-位轉換器才達到250兆采樣/秒 (MSPS)。而今天,,這一速度已經(jīng)翻了一番,,達到了500 MSPS。14位和16-位精度的類似發(fā)展趨勢也日益明顯,。這表明,,在比特精度不變的條件下,ADC速度正以幾乎每年翻一番的速度發(fā)展,。采樣速率增長的結果是,,收斂數(shù)字時序來確保您終端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完整性正變得越來越重要。

要收斂時序,,需在ADC和數(shù)字接收機產(chǎn)品說明書中找到建立時間 (tsu) 和保持時間 (th),。建立時間是接收機時鐘沿之前數(shù)據(jù)必須有效的時間,而保持時間是時鐘沿之后ADC數(shù)據(jù)必須有效的時間量(請參見參考文獻1),。ADC的建立時間和保持時間加在一起便決定了時間數(shù)據(jù)是否有效,。這樣,長建立時間和保持時間是ADC的一種理想狀態(tài),。

同樣,,對于數(shù)字接收機來說,通過增加建立時間和保持時間,,您可以獲得規(guī)定的數(shù)據(jù)有效時間,。這種情況下,數(shù)值越小越好,。要收斂時序,,ADC數(shù)據(jù)有效時間應該始終大于接收機的輸入要求數(shù)據(jù)有效時間。

通常情況下,,ADC產(chǎn)品說明書有兩套時序數(shù):一套用于輸入時鐘,;另一套用于輸出時鐘。要知道您的應用使用哪一套,,需考慮有多少ADC數(shù)字總線連接到您的數(shù)字接收機,。不管您是什么樣的應用,收斂時序時請始終使用最小值欄中的值,,因為它們代表極端情況,。

在一個ADC輸出總線和一個數(shù)字接收機的最簡單情況下,,數(shù)字接收機的默認時鐘連接會使用ADC時鐘輸出,有時稱作數(shù)據(jù)準備 (dataready) (DRY),。利用這種設計方法,,您可以最大化ADC的建立和保持時間。使用參考輸出時鐘的產(chǎn)品說明書數(shù)值,。

為什么,?簡而言之,我們必須了解ADC內部的輸出緩沖,。ADC輸出緩沖的時序隨半導體工藝,、緩沖電壓電平和溫度的差異而不同。使用ADC的時鐘輸出時,,工藝,、電壓和溫度的差異等同地作用于ADC數(shù)字和時鐘輸出。這就避免了時鐘和數(shù)字輸出之間延遲的增加,,從而最大化ADC建立時間和保持時間,。

當一個系統(tǒng)中出現(xiàn)多個ADC時,需考慮兩種截然不同的情況,。第一種情況中,,需考慮的狀態(tài)是:這些ADC均安裝在同一顆IC上,并且每條全數(shù)字輸出總線僅提供一個時鐘輸出,。(例如,,在ADS62P45設計里,TI將兩個ADC集成到一顆IC中,。)由于所有ADC通道都在同一顆IC上,,因此工藝 、電壓和溫度處處都相同,。這樣,,對于最大ADC建立時間和保持時間來說,設計人員應該在多個ADC數(shù)字總線中使用ADC的時鐘輸出來鎖閉,;假設能夠以這種方式來配置接收機,。這種情況與前面介紹的情況類似,您可以使用被稱為ADC產(chǎn)品說明書輸出時鐘的建立時間和保持時間,。

另一種情況中,,您有多個連接單時鐘接收機的ADC IC,則您必須使用參考時鐘輸入的ADC時序數(shù),。即使您仍然在多個ADC IC輸出中使用ADC時鐘輸出來鎖閉,,您也需要使用參考ADC時鐘輸入的時序數(shù)來收斂時序。至少,,不同IC之間的半導體工藝會不同,,從而帶來更大的延遲,,并最小化ADC建立時間和保持時間。但是,,如果您可以使用器件最小值收斂時序的話,,那么您就可以保證接口比特誤差不會因時序而出現(xiàn)。

作者簡介

Joe Venable現(xiàn)任TI高速數(shù)據(jù)轉換器系統(tǒng)與應用工程經(jīng)理,。在過去的8年中,,他曾擔任過模擬半導體應用與系統(tǒng)的各種職位,主要負責數(shù)據(jù)轉換器,、醫(yī)學和寬帶通信,。

他畢業(yè)于俄亥俄州立大學哥倫布分校 (Ohio State University, Columbus),,獲電子工程理學士學位,。Joe 撰寫了多篇關于模擬的文章和應用手冊,并且多次組織并舉辦了數(shù)據(jù)轉換器研討會,。

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