高性能模数转换器ADS1606及其应用
2004-03-18金剑巴特尔
金 剑 巴特尔
ADS1606是德克萨斯仪器公司开发的高速、高精度的16位ΔΣ模数转换器。其采样速率为5MSPS,带宽为2.45MHz,且带内信号波动小于±0.0025dB,信噪比为88dB; 非线性失真为-99dB,无失真动态范围为101dB。倍频采样(2X模式)时,数据采样率能达到10MSPS。ADS1606还可通过片上的可调FIFO输出数据,基准电压源由片上基准电源或外基准源提供。简易的并行数字输出数据接口可直接与数字信号处理器连接,方便用户接口设计。ADS1606的工作电源为+5V的模拟电源和+3V的数字电源,独立的数字I/O电源设计使之可灵活与其它逻辑芯片接口,其工作电压为+2.7~+5.25V。芯片采用64引脚的TQFP封装,封装形式和引脚排列如图1所示。

内部结构及引脚功能
ADS1606的内部结构如图2所示,芯片由ΔΣ调制器、数字滤波器、I/O接口、FIFO、基准源和偏置电路等组成。表1示出了引脚名称及功能。
应用设计
作为一款高性能的ΔΣ模数转换器,ADS1606的过采样率在默认状态下为8,此刻的数据采样率是5MSPS,倍频模式(2XMODE)通过使过采样率缩减为4来达到10MSPS的采样速率。
度量输入信号和基准电压时,应考虑将相关引脚信号电平进行差分转换,输入信号电压VIN=(AINP-AINN),基准电压VREF=(VREFP-VREFN)。16位的并行输出数据总线可以直接与DSP芯片连接,方便用户接口设计。独立的数字I/O电源设计使芯片可灵活与其它逻辑芯片接口。


输入控制 (1)模拟输入(AINP,AINN):ADS1606通过将差分转换后的输入信号电平VIN和差分转换后的基准电压VREF进行比较来进行数据量化。此外,对基准电源进行内部定标保证了输入信号电平VIN的最大幅值为1.545VREF。注意采样值是有符号数值,若A15为16位采样数据的最高位,则A15为符号位,A15=0表示正极性,A15=1表示负极性,其它15位与输入信号电平大小相对应。……
