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模擬 ADC 的前端

ADC 的 SPICE 模擬反復(fù)試驗(yàn)的方法將信號(hào)發(fā)送到 ADC 非常耗時(shí)，而且可能有效也可能無效。如果轉(zhuǎn)換器捕獲電壓信息的關(guān)鍵時(shí)刻模擬輸入引腳不穩(wěn)定，則無法獲得正確的輸出數(shù)據(jù)。SPICE 模型允許您執(zhí)行的步是驗(yàn)證所有模擬輸入是否穩(wěn)定，以便沒有錯(cuò)誤信號(hào)進(jìn)入轉(zhuǎn)換器。讓我們仔細(xì)看看典型的串行偽差分 SAR-ADC，例如ADS8860（圖 1）。圖 1 ADS8860 是一款偽差分輸入、1 MHz、16 位 SAR-ADC。該設(shè)備的 TINA-TI Spice 宏模型允許您模擬進(jìn)入轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)的影響。借助此模
關(guān)鍵字：模擬 ADC

如何在速度更快、尺寸更小的應(yīng)用中精確檢測電機(jī)位置

本文介紹工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)用于電機(jī)控制的位置檢測接口時(shí)面臨的常見問題，即在速度更快、尺寸更小的應(yīng)用中檢測位置。利用從編碼器捕獲的信息以便精確測量電機(jī)位置對于自動(dòng)化和機(jī)器設(shè)備的成功運(yùn)行很重要，快速、高分辨率、雙通道同步采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)是此系統(tǒng)的重要組件。位置、速度和方向之類的電機(jī)旋轉(zhuǎn)信息必須準(zhǔn)確，以為各種新興應(yīng)用生產(chǎn)精準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)器和控制器，例如，將微型組件裝配到空間有限的PCB區(qū)域中的裝配機(jī)器。近來，電機(jī)控制開始走向微型化，使得醫(yī)療健康行業(yè)出現(xiàn)新的外科手術(shù)機(jī)器人應(yīng)用，航空航天和防務(wù)領(lǐng)域出現(xiàn)
關(guān)鍵字：電機(jī)控制光學(xué)編碼器 ADC

如何通過集成多路復(fù)用輸入ADC搞掂空間受限的挑戰(zhàn)？

工業(yè)、儀器儀表、光通信和醫(yī)療保健行業(yè)有越來越多的應(yīng)用開始使用多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，導(dǎo)致印刷電路板 (PCB) 密度和熱功耗方面的挑戰(zhàn)進(jìn)一步加大。這些應(yīng)用對高通道密度的需求，推動(dòng)了高通道數(shù)、低功耗、小尺寸集成數(shù)據(jù)采集解決方案的發(fā)展，還要求精密測量、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和便攜性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在性能、熱穩(wěn)定性和PCB密度之間進(jìn)行取舍以維持較佳平衡，并且被迫不斷尋找創(chuàng)新方式來解決這些挑戰(zhàn)，同時(shí)要將總物料 (BOM) 成本降低較低。本文重點(diǎn)說明多路復(fù)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮，并聚焦于通過集成多路復(fù)用輸入ADC解決方案來應(yīng)對
關(guān)鍵字： ADI ADC 多路復(fù)用

高速ADC基礎(chǔ)

本文的目的是介紹高速ADC相關(guān)的理論和知識(shí)，詳細(xì)介紹了采樣理論、數(shù)據(jù)手冊指標(biāo)、ADC選型準(zhǔn)則和評(píng)估方法、時(shí)鐘抖動(dòng)和其它一些通用的系統(tǒng)級(jí)考慮。另外，一些用戶希望通過交織、平均或抖動(dòng)（dithering）技術(shù)進(jìn)一步提升ADC的性能。1. 引言基本的ADC框圖和術(shù)語如下圖所示：隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和數(shù)字電路工作速度的提高，以及對于系統(tǒng)靈敏度等要求的不斷提高，對于高速、高精度的 ADC（Analog to Digital Converter）、DAC（Digital to Analog Converter）的指標(biāo)
關(guān)鍵字： ADC 數(shù)模轉(zhuǎn)換

天天在用的ADC，內(nèi)部原理你了解嗎？

前言用了這么久ADC,從沒細(xì)看過ADC的內(nèi)部原理和如何獲得最佳精度，今天看到一篇ST的官方文檔講的不錯(cuò)，這里整理分享給大家。SAR ADC內(nèi)部結(jié)構(gòu)STM32微控制器中內(nèi)置的ADC使用SAR（逐次逼近）原則，分多步執(zhí)行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換步驟數(shù)等于ADC轉(zhuǎn)換器中的位數(shù)。每個(gè)步驟均由ADC時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)。每個(gè)ADC時(shí)鐘從結(jié)果到輸出產(chǎn)生一位。ADC的內(nèi)部設(shè)計(jì)基于切換電容技術(shù)。下面的圖介紹了ADC的工作原理。下面的示例僅顯示了逼近的前面幾步，但是該過程會(huì)持續(xù)到LSB為止SAR切換電容ADC的基本原理（10位ADC示例）帶數(shù)字
關(guān)鍵字： ADC STM32

詳解Σ-Δ型ADC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基本原理

Σ-Δ型ADC是當(dāng)今信號(hào)采集和處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的工具箱中必不可少的基本器件。本文的目的是讓讀者對Σ-Δ型號(hào)ADC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)背后的根本原理有一個(gè)基本了解。本文探討了與ADC子系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)的噪聲、帶寬、建立時(shí)間和所有其他關(guān)鍵參數(shù)之間的權(quán)衡分析示例，以便為精密數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)人員提供背景信息。它通常包括兩個(gè)模塊：Σ-Δ調(diào)制器和數(shù)字信號(hào)處理模塊，后者通常是數(shù)字濾波器。Σ-Δ型ADC的簡要框圖和主要概念如圖1所示。圖1. Σ-Δ型ADC的關(guān)鍵概念Σ-Δ調(diào)制器是一種過采樣架構(gòu)，因此，我們從奈奎斯特采樣理論和方案以及過采
關(guān)鍵字： ADC 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 調(diào)制器數(shù)字信號(hào)

如何為ADC增加隔離而不損害其性能呢？

對于隔離式高性能ADC，一方面要注意隔離時(shí)鐘，另一方面要注意隔離電源。SAR ADC傳統(tǒng)上被用于較低采樣速率和較低分辨率的應(yīng)用。如今已有1 MSPS采樣速率的快速、高精度、20位SAR ADC，例如 LTC2378-20 ，以及具有32位分辨率的過采樣SAR ADC，例如 LTC2500-32 。將ADC用于高性能設(shè)計(jì)時(shí)，整個(gè)信號(hào)鏈都需要非常低的噪聲。當(dāng)信號(hào)鏈需要額外的隔離時(shí)，性能會(huì)受到影響。關(guān)于隔離，有三方面需要考慮：■ 確保熱端有電的隔離電源■ 確保數(shù)據(jù)路徑得到隔離的隔離數(shù)據(jù)■ ADC（采樣時(shí)鐘或轉(zhuǎn)換
關(guān)鍵字：隔離時(shí)鐘 ADC EMI

輕松簡化模擬輸入模塊設(shè)計(jì)的系統(tǒng)級(jí)ADC

為了節(jié)省成本，另一種方法是使用單個(gè)5V 電源設(shè)計(jì)架構(gòu)。單個(gè)5V電源軌顯著降低了模擬前端隔離電源設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。但它會(huì)引入其他痛點(diǎn)，可能降低測量解決方案的精度。AD4111 進(jìn)行了電壓和電流測量所需的大量整合工作，并解決了5V 電源解決方案的局限性。圖1. AD4111功能框圖。集成前端AD4111是一款24位∑-Δ型ADC，通過實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新而簡單的信號(hào)鏈，縮短了開發(fā)時(shí)間，降低了設(shè)計(jì)成本。它利用ADI的專有iPassives?技術(shù)，將模擬前端和ADC融合在一起。這使得 AD4111 能夠接受 ±10 V 電壓輸入
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看高度集成的 ADC 如何簡化現(xiàn)實(shí)世界信號(hào)的轉(zhuǎn)換

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器就像一個(gè)小小的奇跡發(fā)生器，它將現(xiàn)實(shí)世界中的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字表達(dá)，然后以高效且抗噪的方式傳輸、處理并存儲(chǔ)。這些轉(zhuǎn)換器花樣繁多，而且應(yīng)用范圍廣泛，從音頻處理到科學(xué)儀器，再到圖像掃描儀。本文將簡要介紹模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)，并探討如何利用 MDC91128 這樣的高度集成解決方案來改進(jìn)要求快速、高分辨率成像的 X 射線掃描應(yīng)用。模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 可以將連續(xù)模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)，并以一序列 1 和 0 的形式進(jìn)行傳送。這些輸入信號(hào)被量化為數(shù)字格式后，再進(jìn)一步處理或傳
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KWIK電路常見問題解答

常見問題解答：為15Msps 18位ADC設(shè)計(jì)輸入驅(qū)動(dòng)器時(shí)應(yīng)該考慮哪些因素簡介ADC驅(qū)動(dòng)器是數(shù)據(jù)采集信號(hào)鏈設(shè)計(jì)的關(guān)鍵構(gòu)建模塊。ADC驅(qū)動(dòng)器用于執(zhí)行許多關(guān)鍵功能，如輸入信號(hào)幅度調(diào)整、單端至差分轉(zhuǎn)換、消除共模偏移，并經(jīng)常用于實(shí)現(xiàn)濾波。本技術(shù)訣竅與綜合知識(shí)(KWIK)電路常見問題解答(FAQ)筆記討論如何從單端輸入信號(hào)產(chǎn)生經(jīng)調(diào)整的差分輸出信號(hào)，并對信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換以確保其滿足ADC滿量程的性能需求。為了幫助回答這個(gè)常見問題，我們將使用LTC6228（一款低噪聲、低失真、高速軌到軌輸出運(yùn)算放大器）和LTC2387
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新一代多路復(fù)用ADC如何簡化復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文介紹新一代多路復(fù)用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)如何提供更多通道、更深入的信號(hào)鏈集成、靈活性和魯棒性優(yōu)勢，以簡化復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而支持在先進(jìn)工廠和生產(chǎn)設(shè)施中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和過程控制。在現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)施中，適當(dāng)?shù)哪M前端(AFE)對于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠、精密準(zhǔn)確的模數(shù)轉(zhuǎn)換至關(guān)重要。由于不同系統(tǒng)和機(jī)器之間存在差異，通常情況下，可以使用可編程邏輯控制器(PLC)來控制許多復(fù)雜的參數(shù)。為此，將通過模擬輸入模塊來利用不同的傳感器和信號(hào)。許多傳感器（例如壓力、流量、溫度和稱重量傳感器）只能夠提供所測參數(shù)量的模擬輸出。因此，需要許多精密準(zhǔn)
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伺服環(huán)路 ADC 測試簡介

A/D 轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的靜態(tài)參數(shù)有助于了解直流或緩慢變化信號(hào)的器件行為。然而，為了確定靜態(tài)參數(shù)（包括失調(diào)和增益誤差、微分非線性(DNL) 和積分非線性(INL)），我們首先需要確定 ADC 的直流傳遞函數(shù)。伺服環(huán)路測試是確定 ADC 傳遞函數(shù)的經(jīng)典工業(yè)方法。A/D 轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的靜態(tài)參數(shù)有助于了解直流或緩慢變化信號(hào)的器件行為。然而，為了確定靜態(tài)參數(shù)（包括失調(diào)和增益誤差、微分非線性(DNL) 和積分非線性(INL)），我們首先需要確定 ADC 的直流傳遞函數(shù)。伺服環(huán)路測試是確定 ADC 傳遞函
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真雙極性輸入、全差分輸出ADC驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)采集和通用測試測量設(shè)備中使用的精密信號(hào)鏈必須適應(yīng)寬廣的輸入電平范圍。信號(hào)鏈可能需要提供高輸入阻抗，同時(shí)支持增益和衰減，并調(diào)整共模電平以確保信號(hào)落在ADC的適當(dāng)輸入范圍內(nèi)。數(shù)據(jù)采集和通用測試測量設(shè)備中使用的精密信號(hào)鏈必須適應(yīng)寬廣的輸入電平范圍。信號(hào)鏈可能需要提供高輸入阻抗，同時(shí)支持增益和衰減，并調(diào)整共模電平以確保信號(hào)落在ADC的適當(dāng)輸入范圍內(nèi)。圖1中的原理圖顯示了兩級(jí)信號(hào)調(diào)理，它能調(diào)整差分雙極性±10 V輸入信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為 ADC 所需的共模電平為 2.048 V的全差分±4.096 V信號(hào)。設(shè)計(jì)目
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ADC噪聲：從何而來？

我們已經(jīng)看到了交錯(cuò)帶來的優(yōu)勢以及所有不錯(cuò)的速度和帶寬帶來的一些缺點(diǎn)?，F(xiàn)在讓我們繼續(xù)討論幾個(gè)讀者在不同點(diǎn)上評(píng)論過的另一個(gè)話題。我們已經(jīng)看到了交錯(cuò)帶來的優(yōu)勢以及所有不錯(cuò)的速度和帶寬帶來的一些缺點(diǎn)?，F(xiàn)在讓我們繼續(xù)討論幾個(gè)讀者在不同點(diǎn)上評(píng)論過的另一個(gè)話題。這個(gè)問題圍繞著ADC的噪聲貢獻(xiàn)因素。在評(píng)估ADC的噪聲時(shí)，我們需要考慮哪些事項(xiàng)？噪聲可以通過多種方式進(jìn)入ADC。在接下來的幾篇博客中，我們將介紹噪聲進(jìn)入ADC的所有門口，并可能出現(xiàn)在輸出數(shù)據(jù)的FFT中。首先，我們將從確定門口開始。在考慮ADC中的噪聲時(shí)，幾乎可以
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工業(yè)應(yīng)用中的 ADC 基礎(chǔ)知識(shí)

確定特定高精度工業(yè)應(yīng)用中采用哪種 ADC，這需要一定程度的專業(yè)知識(shí)，以確保最為相關(guān)的因素不被忽視，并實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的性能目標(biāo)。圖1: 模數(shù)轉(zhuǎn)換為高精度工業(yè)應(yīng)用選擇 ADC 時(shí)需要考慮的因素分辨率：分辨率是用于將輸入模擬信號(hào)表示為數(shù)字值的比特位數(shù)。它很大程度上取決于應(yīng)用需求和所需的精度水平。具有較高分辨率的 ADC 將生成更精確可靠的測量結(jié)果。N 位轉(zhuǎn)換器的分辨率為 100/2N %。例如，一個(gè) 12 位轉(zhuǎn)換器具有 2^12 個(gè)不同的級(jí)別或 0.0244% 的分辨率。然而，現(xiàn)實(shí)世界中的 ADC 并非理
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