AD10242:双通道高速ADC, 12-Bit, 40 MSPS MCM A/D
AD10242型电路是美国ADI公司推出的高速模/数转换器（ADC）。样速度高达每秒 40MHz,最一种高速度、高性能、低功耗的12位双通道模/数转换器。采用±5.0V电源供电,其输入信号既可以是双极性也可以是单极性。片内带有跟踪 /保护放大器（T/H）、基准电源和输出缓冲器。芯片内的2个通道完全独立,均有各自的译码和模拟输入,每个通道均用激光修正增益和偏移匹配,可保证2通道间串扰优于80dB。该电路无疑是小体积、高速、高集成度嵌入式处理系统的理想选择。
AD10242中的每一个通道内均集成了3个单片器件AD9632、OP279、AD9042以及多个电阻器和去耦电容器。AD10242的内部结构如图 1所示。其核心器件是AD9042,输入信号通过一个精度电阻分压器可在±0.5V、±1.0V、±2.0V中进行选择,采用电阻分压方式可保护给内部放大器AD9632提供0.4V输入电压。AD9632是提供给模/数转换器AD9042的直流耦合水平相移电路。该放大器配置为不可翻转模式,交流信号通过修正可为ADC提供一个不变的输入,其中心是AD9042的内部参考电压。AD10242可用于雷达信号处理、通信接收机、FILR信号处理、保密通信等信号处理的应用系统中。
AD10242中的核心器件AD9042以AD公司的高速互补双极型处理技术为基础,采用一种改进型多路并行结构设计,在20MHz带宽上保证具有 80dB的无失真动态范围,典型信噪比为68dB。AD9042模/数转换器采用二级转换模式,这种设计可保证在较低功率下满足12位精度,而不必采用激光修正的。它的1V（峰-峰值）单端模拟输入与2.4V的中点电压可构成单端输入差动输出放大器A1和两个输入信号。A1输出则可用于驱动第一个跟踪/保护放大器（TH1）,编码输入的高电平状态可将TH1置于保持状态。TH1的保持信号用于产生6位的粗转换ADC值的输入,这6位精转换值数据又可驱动一个6位DAC,而这6位粗转换又可在TH3的输入端被TH2输入的模拟值相减以产生一个剩余差信号,剩余差信号在下一个时钟周期再通过保持放大器（TH3）又被差值放大器A2放大,然后由7位精转换ADC转换以产生7位数据代码,其中一位代码重叠用于调整前面6位ADC产生。将6位精转换代码与7 位精转换代码在数字纠错逻辑中合并并加以校正,即可产生输出代码（12位并行数据）,同时以与CMOS兼容的模式用二进制补码输出。
AD10242的信号输入
AD10242的模拟输入可以设计为直流耦合双极性输入（±0.5V,±1.0V,±2.0V）,也可通过外接电阻器配置为单极性输入。在UPOS和 UCOM间连接一个2.43kΩ的可变电阻器（可用于偏移校准）,可实现1V,2V,4V的正极输入,在UNEG和UCOM间连接一个2.43kΩ的可变电阻器可实现-1V,-2V,-4V的负极输入。
AD10242在逻辑接口与TTL和CMOS逻辑兼容,依靠编码信号ENCODE的节拍可在其上升沿采集数据,其中驱动ENCODE引脚的信号源必须是干净、无振荡的,因为振荡的信号源会降低SNR指标,其时序如图2所示。
AD10242的编码信号输入端可与微分输入级相接。当接不接ENCODE或其他输入信号时,输入级偏置电压为1.6V。而对于TTL或CMOS应用,其代码信号源应接到ENCODE。ENCODE可通过一低值电感器或高频片状电容器接地。
图3所示是AD10242与DSP进行接口连接的电路图。
电源
由于AD10242采用模拟±5V电源与数字±5V电源,所以设计时最好把它们分开馈电,因为快速的数字振荡可能将转换噪声耦合回模拟电源中。每个电源引脚都要接10μF的钽电容器和0.01μF的片状态电容来对每组电源去耦,去耦元件应尽可能地靠近A/D转换器处。模拟电源去耦要先接到模拟地线点,数字电源去耦要先接到数字地线点。模拟地和数字地间的相互联系只能发生在电源公共端。
与DSP的硬件接口
实时信号处理系统的基本模拟一般采用“ADC+CPU（DSP、ARM等）+DAC”结构,设计是一般首先通过ADC子系统将其转换为数字信号,然后用 CPU子系统对数字信号进行处理,接着通过D/A转换器子系统把处理后的数字信号重新转化为模拟信号。该系统就是一个传统的基于DSP实现的实时信号处理系统,此系统选用AD10242作为ADC采集模块,可保证系统的10位精度、28MHz采样速度、2路并行采集和±2.0V模拟输入等要求。由于DSP 选用的是TI公司的TMS320C6701型高性能浮点处理器,其内核电压为1.8V,周边I/O电压为3.3V,因此,必须在ADC后加驱动电路。本设计选用的是SN74LVC164245型驱动器。
The AD10242 is a complete dual signal chain solution including onboard amplifiers, references, ADCs, and output buffering providing unsurpassed total system performance. Each channel is laser trimmed for gain and offset matching and provides channel-to- channel crosstalk performance better than 80 dB. The AD10242 utilizes two each of the AD9631, OP279, and the AD9042 in a custom MCM to gain space, performance, and cost advantages over solutions previously available.
The AD10242 operates with ±5.0 V for the analog signal conditioning with a separate +5.0 V supply for the analog-to-digital conversion. Each channel is completely independent allowing operation with independent encode or analog inputs. The AD10242 also offers the user a choice of analog input signal ranges to minimize additional signal conditioning required for multiple functions within a single system. The heart of the AD10242 is the AD9042 which is designed specifically for applications requiring wide dynamic range.
The AD10242 is manufactured by Analog Devices on our MIL-PRF-38534 MCM line and is completely qualified. Units are packaged in a custom cofired ceramic 68-lead gull wing package and specified for operation from –55°C to +125°C. Contact the factory for additional custom options including those which allow the user to ac couple the ADC directly, by-passing the front end amplifier section. Also see the AD9042 data sheet for additional details on ADC performance.
AD10242 特点
|
|
AD10242 应用领域
|
AD9243 技术指标
|
AD10242 芯片订购指南
| 产品型号 | 封装 | 引脚 | 温度范围 | 包装和数量 | 报价*(100-499) | 报价*1000 pcs |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5962-9581501HXA 产品状态: 量产 | 68 ld CLCC(24.13x24.13x4.45mm formed) | 68 | 军用 | 1 | $ 796.95 | - |
| AD10242BZ 产品状态: 量产 | 68 ld CLCC(24.13x24.13x4.45mm formed) | 68 | 工业 | 1 | $ 378.86 | - |
| AD10242TZ 产品状态: 量产 | 68 ld CLCC(24.13x24.13x4.45mm formed) | 68 | 军用 | 1 | $ 449.09 | - |
| AD10242TZ/883B 产品状态: 量产 | 68 ld CLCC(24.13x24.13x4.45mm formed) | 68 | 军用 | 1 | $ 796.95 | - |