加入星计划,您可以享受以下权益:

  • 创作内容快速变现
  • 行业影响力扩散
  • 作品版权保护
  • 300W+ 专业用户
  • 1.5W+ 优质创作者
  • 5000+ 长期合作伙伴
立即加入

16位、100kSPS的单电源低功耗数据采集、ADC系统

2015/01/27
7
服务支持:
技术交流群

完成交易后在“购买成功”页面扫码入群,即可与技术大咖们分享疑惑和经验、收获成长和认同、领取优惠和红包等。

虚拟商品不可退

当前内容为数字版权作品,购买后不支持退换且无法转移使用。

加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论
放大
方块图(2)
  • 方案介绍
  • 相关文件
  • 推荐器件
  • 相关推荐
  • 电子产业图谱
申请入驻 产业图谱

电路功能与优势
大多数系统中,需要在性能与低功耗之间进行权衡。本电路设计的重点是考察部分权衡因素,同时在16位、100 kSPS数据采集系统中实现低功耗(8 mW,典型值)和高性能。
本电路使用 AD7988-1低功耗(350 μA) PulSAR®模数转换器(ADC),该器件直接从 ADA4841-1 高性能、低电压、低功耗运算放大器驱动。选择该放大器是因为它具有极佳的动态性能,可采用单电源电压供电且提供轨到轨输出。此外,输入共模电压范围包括负供电轨。
AD7988-1 ADC需要2.4 V至5.1 V间的外部基准电压。本应用中,选择的基准电压是 ADR4525 精密2.5 V基准电压源

图1. 基本单端、低电压、低功耗、16位、100 kSPS ADC解决方案


电路描述

本电路的核心是 AD7988-1 16位、100 kSPS逐次逼近型ADC,采用VDD单电源供电。它内置一个低功耗、高速、16位采样ADC和一个多功能串行端口接口(SPI)。在CNV上升沿,该器件对IN+与IN-之间的模拟输入电压差进行采样,范围从0 V至REF。基准电压(REF)由外部提供,并且可以独立于电源电压(VDD)。

在为本电路笔记执行的实验中, AD7988-1 评估板与系统演示平台(SDP, EVAL-SDP-CB1Z)接口,ADC SPI兼容串行接口则连接到DSP SPORT接口。ADC SPI接口能够将几个ADC以菊花链形式连结到单三线式总线上。采用独立VIO电源引脚时,它与1.8 V、2.5 V、3 V或5 V逻辑兼容。

AD7988-1 采用10引脚MSOP或10引脚QFN (LFCSP)封装。为方便起见,该电路板采用MSOP封装。

ADC输入从 ADA4841-1单位增益稳定、低噪声和低失真、轨到轨输出放大器进行缓冲和驱动,该器件通常在1.1 mA的静态电流下工作。此放大器提供2.1 nV/√Hz的低宽带电压噪声和1.4 pA/√Hz的电流噪声,100 kHz时具有极佳的−105 dBc无杂散动态范围(SFDR)。为了在更低频率下保持低噪声环境,10 Hz时放大器具有7 nV/√Hz和13 pA/√Hz的低1/f噪声。

使 ADA4841-1非常适合单电源应用的主要特性是,它在该应用中可以采用单供电轨供电,同时将可负供电轨接地。放大器输出摆幅可以达到地电平的50 mV范围内,这是本应用可接受的值。请注意,输入共模电压范围从负供电轨扩展至正供电轨的1 V范围内。为容纳目标信号范围(0 V至2.5 V),必须提供1 V裕量;因此本电路中使用4 V供电轨。 

ADA4841-1 采用6引脚SOT-23或8引脚SOIC封装。

本应用中使用的2.5 V基准电压源是 ADR4525 ,属于 ADR45xx 基准电压源系列,可以提供高精度、低功耗、低噪声,且具有±0.01%初始精度、极佳的温度稳定性和低输出噪声。 ADR4525 的低热致输出电压迟滞和低长期输出电压漂移提高了系统性能。700 μA的最大工作电流和500 mV的低压差(最大值)使该器件最适合便携式设备。
用于本电路中的三个产品的额定工作温度范围均为−40°C至+125°C全工业温度范围。

附件内容包括:

原理图PCB,材料清单以及gerber文件,用PADS软件打开;

CN-0255电路笔记中文版;

原理图、元件布局图pdf文件

  • CN-0255源文件和BOM以及gerber.zip
    描述:原理图和PCB、BOM、gerber文件,用PADS软件打开
  • CN-0255电路笔记中文版.pdf
    描述:CN-0255电路笔记中文版
  • 原理图、元件布局图pdf文件.zip
    描述:原理图、元件布局图pdf文件

推荐器件

更多器件
器件型号 数量 器件厂商 器件描述 数据手册 ECAD模型 风险等级 参考价格 更多信息
H11G2SR2M 1 Fairchild Semiconductor Corporation Darlington Output Optocoupler, 1-Element, 7500V Isolation, SURFACE MOUNT PACKAGE-6
$1.29 查看
ABM8-32.000MHZ-10-B1U-T 1 Abracon Corporation CRYSTAL 32.0000MHZ 10PF SMD
$1.19 查看
CRCW12060000Z0EA 1 Vishay Intertechnologies Fixed Resistor, Metal Glaze/thick Film, 0.25W, 0ohm, Surface Mount, 1206, CHIP, HALOGEN FREE AND ROHS COMPLIANT

ECAD模型

下载ECAD模型
$0.17 查看

相关推荐

电子产业图谱