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高性能∑-Δ ADC的原理及應(yīng)用

作者: 時間:2012-04-05 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

 1 概述

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/186670.htm

  MAX1403是一種18位、過采樣的芯片,它利用∑-Δ調(diào)制器和數(shù)字濾流器可實現(xiàn)真正的16位轉(zhuǎn)換精度。在應(yīng)用中,為了得到高輸出的數(shù)據(jù)速度,可選擇數(shù)字濾波因子,并可降低轉(zhuǎn)換分辨率。而調(diào)制器的采樣頻率可作為最小功耗和最高輸出數(shù)據(jù)速率選擇的首選條件。

  MAX1403能夠提供具有獨立編程(增益從1V/V~+128V/V)的三路真差動輸入通道,并能補償輸入?yún)?shù)電壓的直流失調(diào)。而這三路真差動輸入通道還能組成五路偽差動輸入通道。另外,該芯片還具有兩個附加的差動校正通道,它能對增益和失調(diào)誤差進行校正。

  MAX1403 能夠?qū)λ休斎胄盘栠M行處理,并通過串行數(shù)字接口向外提供轉(zhuǎn)換結(jié)果。當(dāng)主機時鐘頻率為2.4576MHz或1.024MHz時,片內(nèi)數(shù)字濾波器能夠?qū)€路頻率和有關(guān)諧波頻率進行處理,并使這些頻率的幅值為零。以使在無需外接濾波器的條件下也能獲得較好的濾波效果,同時,這也有助于提高輸出端數(shù)字信號的質(zhì)量。

MAX1403引腳圖

MAX1403的主要特點如下:

  ●分辨率為18位;

  ●具有8個寄存器;

  ●功耗低

  ●具有兩個匹配的傳感器激勵電流源;

  ●3個真差動輸入或5個偽差動輸入通道;

  ●2個附加輸入校正通道;

  ●帶有一個雙向串行通訊接口;

  ●模擬電源和數(shù)字電源采用獨立供電方式;

  ●可用軟件控制增益和失調(diào)。

2 引腳功能

  MAX1403芯片采用28引腳SSOP封裝,它的引腳排列如圖1所示。各引腳功能如下:

  CLKIN:時鐘輸入引腳;

  CLKOUT:時鐘輸出引腳。使用外部晶振時,將外部晶振連在CLKIN和CLKOUT之間;當(dāng)使用外部其它時鐘信號時,其時鐘信號(頻率為2.4576MHz或1.024MHz)在CLKIN輸入,而CLKOUT不連。

  CS:片選輸入引腳。低電平有效。當(dāng)CS為低電平時,允許芯片工作在三線接口模式,并能選擇串行接口上的多個器件或作為幀同步信號。

  RESET:復(fù)位輸入引腳。低電平有效。當(dāng)RESET為低電平時,能使控制邏輯、接口邏輯、數(shù)字濾波器和模擬調(diào)制器在上電后復(fù)位;RESET為高電平時,退出復(fù)位。

  DS1:輔助數(shù)字輸入位1的數(shù)字輸入引腳;

  DS0:輔助數(shù)據(jù)輸入位0的數(shù)字輸入引腳;

  OUT2:傳感器激勵電流源2;

  OUT1:傳感器激勵電流源1;

  AGND:模擬地。為模擬電路的參考點;

  V+:模擬正電源電壓輸入引腳,選擇范圍為+2.7V~+3.6V;

  AIN1~AIN6:分別為模擬輸入通道1~6腳;

  CALGAIN-:增益校正負輸入引腳;

  CALGAIN+:增益校正正輸入引腳;

  REFIN-:差動參考負輸入引腳;

  REFIN+:差動參考正輸入引腳;

  CALOFF-:失調(diào)校正負輸入引腳;

  CALOFF+:失調(diào)校正正輸入引腳;

  DGND:數(shù)字地引腳。為數(shù)字電路參考點;

  VDD:數(shù)字電源電壓輸入引腳。范圍在+2.7V~+3.6V之間;

  INT:中斷輸出引腳;

  DOUT:串行數(shù)據(jù)輸出引腳;

  DIN:串行數(shù)據(jù)輸入引腳;

  SCLK:串行時鐘輸入引腳;

MAX1403內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)圖

3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

  MAX1403的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。從圖中可以看出,該芯片由一個開關(guān)結(jié)構(gòu)、一個調(diào)制器、一個PGA(可編程增益放大器)、兩個緩沖器、一個DAC、一個數(shù)字濾波器、一個振蕩器、兩個匹配的傳感器激勵電流源和一個雙向串行通訊接口組成。

  4 主要參數(shù)

  為了能充分發(fā)揮MAX1403的和正確使用它,必須對推薦參數(shù)和極限參數(shù)有一個定量的了解,現(xiàn)將主要參數(shù)說明如下:

  4.1 工作參數(shù)

  MAX1403的推薦工作參數(shù)如下:

  ●模擬電源電壓(V+):2.7V~3.6V;

  ●數(shù)字電源電壓(VDD):2.7V~3.6V;

  ●參考電壓:1.25V;

  ●時鐘頻率:2.4576MHz;

  ●無漏碼精度:16位;

  ●模擬輸入電壓:(VAGND-30mV)~(V++30mV);

  ●數(shù)字輸入電壓:0.4V~2V;

  ●數(shù)字輸出電壓:0.4V~(VDD-0.3V);

  ●工作溫度:

  MAX1403CA1:0~+70℃;

  MAX1403EA1:-40~+85℃ ;

  ●功耗:2~22mW;

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