內(nèi)含低噪聲可編程增益放大器的24位∑-Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器
MFLG(38腳):調(diào)制器錯誤,用于檢查調(diào)制器中越界錯誤的存在;
CB0~CB2(43~39腳):調(diào)制器控制端,主用來設(shè)定PGA增益或引導(dǎo)進(jìn)入PGA備用模式,CB3和CB4用來選擇PGA所需的多路復(fù)合電壓。
3 電路描述
AD1555 內(nèi)部包含一個模擬多路轉(zhuǎn)換器、一個全微分可編程增益放大器和一個四級∑-Δ調(diào)制器。模擬多路轉(zhuǎn)換器允許從四個外部輸入端選擇全微分輸入、內(nèi)部參考地或外部滿偏參考電壓。全微分可編程增益放大器有五種增益設(shè)定,分別是1,2.5,8.5,34和128。五種不同的輸入范圍分別是16V,636mV, 187mV,47mV和12.4mV(根據(jù)引腳CB0-CB4的輸入決定)。調(diào)制器運(yùn)行時的額定抽樣頻率為256kHz,AD1555的輸出位流與輸入電壓成比例,經(jīng)有限脈沖低通數(shù)字濾波器可濾除該位流,最后通過AD1556串行接口輸出24位字?jǐn)?shù)據(jù)。濾波器截止頻率和輸出率可由片上寄存器編程或通過數(shù)據(jù)輸入引腳用硬件控制。
AD1555的動態(tài)性能和等效輸入噪聲因不的增益和輸出率而有所不同,選用PGA的不同增益設(shè)定能將系統(tǒng)總的動態(tài)范圍擴(kuò)展到146dB。
AD1555在雙重模擬輸入(±5V)下工作,而數(shù)字部分在+5V下工作。AD1556在3.3V或5V電源下工作。每個裝置都可在低功耗及備用狀態(tài)下運(yùn)用。
3.2 AD1556數(shù)字濾波器
AD1556 是一個線性低通FIR數(shù)字濾波器,它取AD1555的輸出位流進(jìn)行過濾和抽樣。由于AD1556使用一個用戶可選擇的7檔濾波器,因而具有7種不同的抽樣率,其范圍從1/16~1/1024。AD1556的額定輸入字率為256kbit/s,輸出字率范圍從16kHz~250kHz,AD1556濾波器可取得的最大帶寬平坦度為±0.05dB,最大輸出帶寬衰叛亂為-135dB(除了OWR=16kHz外,其帶寬衰減-86dB)。其帶寬頻率和-3dB頻率分別是輸出字率的37.5%和41%。AD1556所產(chǎn)生的噪聲,甚至由于字截斷產(chǎn)生的噪聲都可能對AD1555/AD1556芯片的動態(tài)范圍造成微小的影響。除了可配合AD1555使用外,AD1556還可以與其他∑-Δ調(diào)制器組合使用。
在結(jié)構(gòu)上,AD1556濾波器部分的主要結(jié)構(gòu)是一個二級濾波器。第二級的抽樣率是4(輸出字率250Hz時,抽樣率為8),每個濾波器均是線性相應(yīng)等波的 FIR器件。由線性對稱的數(shù)據(jù)采樣器求和,再經(jīng)乘法器和加法器做卷積運(yùn)算。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。二極濾波器的結(jié)構(gòu)和一級有相似之處,主要區(qū)別是使用真正的乘法器。乘法器、加法器和輸出緩沖器分別為32,35,24位字寬,截斷字位并不會影響AD1555/AD1556芯片的動態(tài)性能。
4 AD1555和AD1556的連接電路
AD1555/AD1556組件構(gòu)成的典型應(yīng)用電路連接圖如圖3所示。
5 結(jié)束語
AD1555是包含PGA的過抽樣∑-Δ調(diào)制器,和AD1556結(jié)合使用可組成高性能的模數(shù)轉(zhuǎn)換器,可應(yīng)用于地震數(shù)據(jù)探測系統(tǒng)和自動測試等裝置。
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