AD9288的介绍和使用
特性
双8位40MSPS、80MSPS、100MSPS采样率ADC
低功耗:每个通道100MSPS采样率时功率仅为90mW
片内集成了参考电压、跟踪保持电路
每个通道475 MHz模拟带宽
模拟输入带宽为41MHz时信噪比为47dB(SNR = 47 dB @ 41 MHz)
每个通道1 Vp-p 的模拟输入
单电源(3V)供电(范围为2.7 V to 3.6 V)
Standby mode for single-channel operation
Twos complement or offset binary output mode
Output data alignment mode
Pin-compatible 10-bit upgrade available
两个通道可独立工作
内部框图
AD9288由两个跟踪/保持放大器、两个ADC、两个时钟模块、一个内部参考电压模块、两个数据输出模块组成。
引脚图
DFS引脚
数据格式选择。此引脚为低电平时数字输出为二进制输出,此引脚为高电平时数字输出为二进制补码形式输出。
S1、S2引脚
S1、S2引脚用来控制AD9288的工作模式:
当S1设置为1,S2设置为0 时,AB两通道都正常工作,如果两通道输入相同的时钟,那么两通道的数字输出都在时钟上升沿,数据是对齐的。但是当两个通道的时钟不同的时候,那么两个通道的数字输出都在各自时钟的上升沿,此时数据是不对齐的。
当S1设置为1, S2设置为1 时, AB两通道都正常工作,如果两通道输入相同的时钟,此时,A 通道的数据输出仍在时钟的上升沿,而B通道的数字输出被延后了半个时钟周期,B通道的数字输出在B 通道时钟的下降沿,数据是不对齐的。但是当两个通道的时钟不同的时候,而且两个时钟相位相差180°时,B通道的数字输出被延后了半个时钟周期,那么两个通道的数字输出都在A通道时钟的上升沿,此时数据是对齐的。
当S1、S2都设置为1时,AD9288工作在双通道拼接模式。所谓拼接模式即是允许使用者将B通道输出数据错位半个周期。也就是说,向A、B两个通道提供相同的采样时钟(CLK_A=CLK_B),对同一信号进行采样。两通道的数据同在CLK_A上升沿有效。这样,在输出时B通道的数据就和A通道的数据相差180度相位。从而,使采样率达到了普通工作模式下的2倍。这一功能是非常有用的:如果用100MSPS的采样率对20MHz信号进行采样每个周期只能得到5个采样点,只能基本恢复和再现信号波形,如果利用相同的时钟,工作在拼接模式,将一个被测信号同时送入两个通道,就可以得到10个采样点,重现波形的效果会得到很大改善。我们在实际使用中,令其工作在普通模式下,两通道采集相互独立,即S1=1,S2=0。
同时从上面的时序图中可以知道AD9288的采样过程:在检测到ENCODE的上升沿时,AD9288即开始对该时刻(记为第N点)的信号进行追踪、保持、采样量化编码,该过程需要tA时间(300ps),tA时间后采样才完成,完成后AD9288就进入保持状态直到下一个时钟上升沿到来。从上图可以看到第N点的采样值要在8个时钟后才会输出,因此每次读到的ADC值实际上是8个时钟前的值。
模拟输入
AD9288的模拟输入是一个差分缓冲器。为获得最佳动态性能,AIN和AIN处的阻抗应匹配。在设计AD9288的模拟输入级时应特别小心,以防止输入过驱动时损坏和损坏数据。标称输入范围为1.024 Vp-p,以VD×0.3为中心。
输入缓冲区是差分的,两组输入都是内部偏置的。这允许最灵活地使用交流或直流以及差分或单端输入模式。
参考电压
AD9288(REFOUT)内置稳定准确的1.25 V电压基准。在正常操作中,通过将针脚5(REFINA)和针脚7(REFINB)捆扎到针脚6(REFOUT)上使用内部参考。可以通过改变施加到AD9288的参考电压来调整输入范围。当参考值调整±5%时,不会出现明显的性能下降。ADC的满标度范围跟踪线性变化的参考电压。
使用注意
使用AD9288时,必须遵循良好的高速设计实践。为了获得最大效益,去耦电容器应在物理上尽可能靠近芯片,最小化芯片引脚和电容器之间的轨迹和通孔电感(AD9288/PCB评估板上使用0603表面安装电容器)。建议在每个电源接地引脚对处放置0.1µF电容器,用于高频去耦,并包括一个10µF电容器,用于本地低频去耦。VREF IN引脚还应通过0.1µF电容器去耦。还建议使用分离电源平面和连续接地层(参见评估板部分)。数据输出迹线应短(<1英寸),以最大限度地减少切换时的片上噪声。
任何高速A/D转换器都对用户提供的采样时钟的质量非常敏感。跟踪保持电路本质上是一个混频器。时钟上的任何噪声、失真或定时抖动都与A/D输出处的所需信号相结合。因此,在设计AD9288的编码(时钟)输入时非常小心,建议用户适当考虑时钟源。编码输入完全兼容TTL/CMOS。
数字输出与TTL/CMOS兼容,功耗更低。在待机期间,输出缓冲器转换为高阻抗状态。数据格式选择选项支持两个补码(设置为高)或偏移二进制输出(设置为低)格式。
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