A／D轉(zhuǎn)換器THS1206在紅外成像系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要：本文介紹了一款高速率、高精度、基于流水線結(jié)構(gòu)的A／D轉(zhuǎn)換芯片THS1206；并基于紅外成像系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了該款芯片的基本結(jié)構(gòu)、主要特點(diǎn)、應(yīng)用要點(diǎn)及軟硬件設(shè)計(jì)方案。實(shí)際測(cè)試表明，THS1206較好地實(shí)現(xiàn)了紅外成像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集功能。
關(guān)鍵詞：A／D轉(zhuǎn)換器；流水線結(jié)構(gòu)；紅外成像系統(tǒng)；高數(shù)據(jù)率

引言
THS1206是TI公司開(kāi)發(fā)的一款基于流水線結(jié)構(gòu)的12位高速A／D轉(zhuǎn)換器。目前，A／D轉(zhuǎn)換器主要有積分型、逐次比較型、并／串比較型、∑-△型和閃爍型等。閃爍型速率較高，但是分辨率一般只有8位左右；∑-△型轉(zhuǎn)換精度高，但是速率較慢。為了兼顧轉(zhuǎn)換速率和高精度的要求，出現(xiàn)了基于流水線結(jié)構(gòu)的A／D轉(zhuǎn)換器。這種A／D轉(zhuǎn)換器采用流水線(pipeline)結(jié)構(gòu)，能夠并行處理多路模擬信號(hào)，因而可以得到較高的轉(zhuǎn)換速度；并且可以通過(guò)其內(nèi)部的校正電路對(duì)內(nèi)部誤差進(jìn)行校正，得到更高的精度。

1 THS1206簡(jiǎn)介
1．1 THS1206特點(diǎn)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)
THS1206因其高轉(zhuǎn)換速度、高精度的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、通信、高速DSP處理前端、控制應(yīng)用等領(lǐng)域。它的主要特點(diǎn)有：
◆A／D轉(zhuǎn)換速率高，最高可達(dá)6 Msps；
◆多通道可選輸入，4路單端同時(shí)輸入，或同時(shí)2路差分輸入；
◆內(nèi)部集成16字深度，12位的環(huán)形FIFO，可實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)輸出；
◆增強(qiáng)的工作溫度范圍，可達(dá)-55～125℃；
◆在2 MHz的工作頻率下，信噪比可達(dá)68 dB；
◆具有自動(dòng)檢測(cè)模式；
◆3 V或5 V供電電壓，功耗最大僅為216 mW。
THS1206由采樣保持器、邏輯控制單元、12位流水線A／D采樣單元、環(huán)形FIFO、控制寄存器、內(nèi)部緩存單元組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

控制總線的輸入／輸出狀態(tài)。當(dāng)總線處于輸入狀態(tài)時(shí)，可以向芯片內(nèi)部寫(xiě)入功能寄存器值。其中，總線高2位為寄存器地址，低10位為功能寄存器值。另外，芯片具有回讀功能，可將控制寄存器設(shè)置的參數(shù)值回讀。
控制寄存器的定義如表1所列。