高速多通道同步采样ADC MAX1312及其应用
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基于LDC1312 的具有I2C 的双通道、12 位电感数
字转换器解决方案
描述
LDC1312 和LDC1314 分别是用于电感感测解决方案的 2 通道和 4 通道12 位电感数字转换器(LDC)。
由于具备多通道且支持远程感测,LDC1312 和LDC1314 能以最低的成本和功耗实现高性能且可靠的电感感测。
此类产品使用简便,仅需要传感器频率处于1kHz 至10MHz 的范围内即可开始工作。
由于支持的传感器频率范围1kHz 至10MHz 较宽,因此还支持使用非常小的PCB 线圈,从而进一步降低感测解决方案的成本和尺寸。
LDC1312 和LDC1314 提供匹配良好的通道,可实现差分测量与比率测量。
因此,设计人员能够利用一个通道来补偿感测过程中的环境条件和老
化条件,例如温度、湿度和机械漂移。
得益于易用、低能耗、低系统成本等
特性,这些产品有助于设计人员大幅提高现有传感解决方案的性能、可靠性
和灵活性,并将全新的传感功能引入到了所有市场(尤其是消费品和工业应用)中的产品。
相比同类感测技术,电感感测具有更高的性能、可靠性和灵活性,而且系统成本与功耗更低。
LDC1312 和LDC1314 能够通过I2C 接口轻松进行配置。
双通道LDC1312 采用WSON-12 封装,四通道LDC1314 采用WQFN-16 封装。
特性
易于使用– 配置要求极低
多达4 个具有匹配传感器驱动器的通道
多个通道支持环境和老化补偿
大于20cm 的远程传感器位置支持在严苛的环境下运行。
MAX125在同步数据采集系统中的应用电力系统故障录波装置是一种电力系统的运行监测设备,用于记录系统中由于外界干扰而引起的电流电压变化的全过程,以监测各参量在暂态过程中的变化。
在电力系统中三相电压的各相之间有着固定的相位差,测量中引入的微小相位变化将会影响到测量的精度,因此在对其进行数据采集时要尽量避免引入附加的相位差,这就需要在采样过程中对各相信号进行同步采样。
为此我们选用了MAXIM公司生产的同步采样数据采集芯片MAX125。
MAX125的特点MAX125是2×4通道、高速的14位数据采集芯片。
它内置有四个采样/保持器(T/H),每个采样/保持器前各有一个两输入的多路开关,所有的多路开关均由同一逻辑电路控制,所以每次采集可以有四个通道被同时采样。
输入分为A、B两组,通过开关的切换可以对八个通道进行采集。
每个通道的信号转换需要3μs,当输入只有1个通道时转换速率可达250 ksps,4个通道全部使用时为76ksps。
转换所得的数字量都存储在RAM中,通过双向的数据总线读出。
MAX125的信号输入范围是±5V,但其最高过压值可达到±17V,由于各通道相互独立,因此任一通道的故障不会影响其它通道。
其供电电源为±5 V,内部有2.5V的参考电压源,也可外接参考电压源,其高速的并行接口可方便地与DSP 相连。
MAX125的工作过程图1表示的是MAX125的工作时序,其工作过程主要分为两部分,即采样方式的设置和信号的采样转换。
设置采样方式MAX125上电工作后,芯片默认的采样方式是只采集A 组的第一通道。
如果采集其它通道,就要对采样方式进行设置以确定采集的通道数,最多可以同时采样四个通道。
设置参数是通过引脚A3~A0写入的,其格式如附表所示。
地址一旦写入,采样方式即被确定,若要改变已写入的方式,必须重新写入新值。
这些操作对应图中CS和WR为低电平的部分。
当A3写入‘0’时,芯片处于一般工作状态,A2~A0的不同组合确定所要采集的通道;当A3写入‘1’时,芯片进入省电工作状态,功耗降低,当重新写入‘0’时就返回到一般工作状态。
中微单片机多通道adc程序
中微电子公司的单片机常用的多通道ADC程序可以使用它们的STM32系列单片机为例进行说明。
在STM32系列单片机中,多通道ADC程序通常涉及以下几个步骤:
1. 初始化ADC模块,首先需要初始化ADC模块,包括设置时钟、引脚配置、转换模式、采样时间等。
这些参数会影响ADC的精度和
采样速度。
2. 配置多通道,接下来需要配置ADC的多通道转换,即选择要
转换的通道和通道顺序。
在STM32中,可以通过设置SQR寄存器来
配置多通道转换的顺序。
3. 启动转换,配置完成后,可以启动ADC转换。
可以选择单次
转换模式或连续转换模式,根据应用需求来决定。
4. 读取转换结果,当转换完成后,可以从数据寄存器中读取转
换结果。
在多通道转换中,需要根据设置的转换顺序逐个读取各个
通道的转换结果。
5. 数据处理,最后,根据应用需求对转换结果进行处理,比如数据滤波、数据存储、数据传输等。
需要注意的是,不同型号的单片机可能会有不同的寄存器和配置方法,因此在编写多通道ADC程序时需要参考具体的芯片手册和相关资料。
以上是关于中微电子公司单片机多通道ADC程序的基本步骤,希望能对你有所帮助。
________________________________概述MAX1304–MAX1306/MAX1308–MAX1310/MAX1312–MAX1314 12位模数转换器(ADC)提供8个、4个或2个独立输入通道。
独立的采样保持(T/H)电路为每个通道提供同时采样。
MAX1304/MAX1305/MAX1306提供0至+5V 输入范围,输入故障容限为±6V ;MAX1308/MAX1309/MAX1310提供±5V 输入范围,输入故障容限为±16.5V ;MAX1312/MAX1313/MAX1314提供±10V 输入范围,输入故障容限为±16.5V 。
这些ADC 在0.9µs 内完成2个通道的转换,在1.98µs 内完成多达8个通道的转换,8个通道转换时每通道吞吐率为456ksps 。
其他特性包括20MHz T/H 输入带宽、内部时钟、内部(+2.5V)或外部(+2.0V 至+3.0V)基准以及低功耗省电模式。
20MHz 、12位双向并行数据总线用来提供转换结果,并可接受数字输入分别激活每一路通道。
所有器件都工作在+4.75V 至+5.25V 模拟电源与+2.7V 至+5.25V 数字电源下,全速运行时,总电源电流为57mA 。
每种器件都采用48引脚7mm x 7mm TQFP 封装,工作温度为-40°C 至+85°C 扩展温度范围。
________________________________应用SIN/COS 位置编码器多相电机控制多相电源监视电网同步功率因数监测振动与波形分析________________________________特性♦多达8个通道的同时采样8ns 孔径延时100ps 通道间T/H 匹配♦扩展的输入范围0至+5V (MAX1304/MAX1305/MAX1306)-5V 至+5V (MAX1308/MAX1309/MAX1310)-10V 至+10V (MAX1312/MAX1313/MAX1314)♦快速转换时间单通道:0.72µs 二通道:0.9µs 四通道:1.26µs 八通道:1.98µs ♦高吞吐率单通道:1075ksps/通道二通道:901ksps/通道四通道:680ksps/通道八通道:456ksps/通道♦±1 LSB INL 、±0.9 LSB DNL (最大值)。
多路ntc采样芯片
多路NTC采样芯片是一种用于测量多个热敏电阻(NTC)传感器的温度的集成电路。
这种芯片通常集成了多个模拟输入通道,每个通道都可以连接到一个独立的NTC传感器。
这种芯片通常还包括模拟转换器(ADC)和数字信号处理功能,可以将传感器测量的温度转换为数字信号输出。
从功能角度来看,多路NTC采样芯片具有以下特点:
1. 多通道输入,能够同时连接多个NTC传感器,实现对多个位置或多个环境的温度监测。
2. 高精度测量,通过精确的模拟输入和内置的ADC,可以实现对NTC传感器测量值的高精度转换和处理。
3. 数字输出,芯片通常会提供数字接口,如I2C或SPI,以便将测量结果传输给微控制器或其他数字系统进行进一步处理。
4. 温度补偿功能,一些芯片可能会集成温度补偿电路,以提高测量的精确度和稳定性。
5. 低功耗设计,为了适应便携设备和电池供电系统,一些芯片会采用低功耗设计,以延长设备的使用时间。
从应用角度来看,多路NTC采样芯片可以广泛应用于各种需要多点温度监测的场合,例如工业自动化、汽车电子、医疗设备、家用电器等领域。
在这些领域,多路NTC采样芯片可以帮助工程师实现对多个关键部位温度的实时监测和控制,从而提高系统的安全性和可靠性。
总的来说,多路NTC采样芯片是一种功能强大的集成电路,可以为温度监测系统提供高精度、多通道的测量能力,广泛应用于各种工业和消费电子领域。
一、概述随着现代科技的飞速发展,单片机作为一种常见的嵌入式系统,广泛应用于各个领域。
在很多单片机应用中,采样外部模拟信号是一个非常重要的环节,而单片机内置的ADC(模数转换器)模块则是常用的采样工具。
然而,在实际应用中,单片机ADC采样过程中可能会遇到一些问题,如采样精度不高、采样速率不稳定等。
本文将介绍单片机ADC采样问题的具体原因以及解决方法。
二、单片机ADC采样问题分析1. 采样精度低单片机内置的ADC模块通常有一定的分辨率,如8位、10位、12位等。
但是在实际应用中,由于外部环境噪声、电源波动等因素影响,可能会导致ADC的采样精度降低。
采样精度低的情况会影响系统的测量准确性,特别是对于需要高精度测量的应用来说,这是一个非常严重的问题。
2. 采样速率不稳定在一些实时采样的应用中,采样速率的稳定性非常重要。
然而,在单片机ADC采样过程中,由于中断响应不及时、数据传输处理效率低等原因可能导致采样速率不稳定,从而影响系统的实时性能。
3. ADC输入阻抗不匹配ADC模块的输入端通常需要外部连接源,而外部源的输出电阻往往与ADC的输入阻抗不匹配。
如果ADC的输入阻抗比外部源的输出阻抗低很多,会导致信号采样时发生失真,从而影响采样精度。
三、单片机ADC采样问题解决方法针对上述单片机ADC采样问题,我们可以采取以下措施进行解决:1. 提高ADC模块的供电电压为了提高ADC的采样精度,可以尝试提高ADC模块的供电电压,这样可以减小电源噪声对采样精度的影响。
当然,在提高供电电压的同时也要考虑模块的额定工作电压范围,避免损坏模块。
2. 添加滤波电路在ADC输入端添加合适的滤波电路可以滤除外部环境的噪声,提高采样信号的稳定性和准确性。
常用的滤波电路有低通滤波器、带通滤波器等,具体选择应根据实际的采样信号频率和噪声特性进行。
3. 增加采样频率控制通过在软件层面上增加采样频率控制的功能,可以提高采样速率的稳定性。
通过定时器或者中断控制实现定时采样,避免因为系统负载变化而导致采样频率不稳定的问题。
基于高速ADC的技术文献及设计方案汇总,软硬件协同ADC,Analog-to-Digital Converter 的缩写,指模/数转换器或者模拟/数字转换器。
是指将连续变量的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。
真实世界的模拟信号,例如温度、压力、声音或者多片高速ADC 和DAC 在闭环系统中的关键作用本文讨论闭环系统的关键要素,重点关注模/数转换器(ADC)和数/模转换器(DAC)的关键角色。
文章介绍多片高速ADC 和DAC 作为控制系统核心的关键作用和性能优势。
最后,我们以MAXREFDES32 和MAXREFDES71 参考设计为例,介绍隔离电源和数据子系统在工业闭环中的应用。
PCB 层级中时序交错式超高速ADC 解决方案本文将探讨运用时序交错式类比数位转换器时所出现的技术挑战,并对此提供实用的系统设计解决方案。
本文也将说明可以解决目前已知问题的创新元件的特色及设计技术。
一种用于高速ADC 的采样保持电源电路的设计本文基于TSMC 0.25μm CMOS 工艺,设计了一个具有高增益、高带宽的OTA,并且利用该OTA 构造一个适用于10 位,100 MS/s 的流水线ADC 的采样保持电路。
文章讨论了适宜采用的跨导运算放大器的结构以及对其性能产生影响的因素和采样保持电路的结构,最后给出了仿真结果。
如何挑选一个高速ADC高速ADC 的性能特性对整个信号处理链路的设计影响巨大。
系统设计师在考虑ADC 对基带影响的同时,还必须考虑对射频(RF)和数字电路系统的影响。
由于ADC 位于模拟和数字区域之间,评价和选择的责任常常落在系统设计师身上,而系统设计师并不都是ADC 专家。
3GSps 超高速ADC 系统设计解决方案本文中的参考设计将采用ADC083000/B3000。
时钟源是高速数据转换系统中最重要的子电路之一。
这是因为时钟信号的定时精度会直接影响ADC 的动态性能。
为了将这种影响最小化,ADC 的时钟源必须具有很低的定时抖动或相位噪声。
STM32三个ADC同步规则采样同步采样⼀般应⽤于交流信号中,是指多个ADC的采集时刻完全同步。
在电⼒测量领域,经常会遇到需要同步采样的情况,⽐如同步采样电压电流信号,计算其相位差。
阻抗分析时,也需要对输⼊输出信号进⾏同步采集,分析其相位差和幅度,计算阻抗。
1.Mode选择为三重同步规则模式。
2.使能DMA连续请求。
3.外部触发源选择TIM2触发事件。
配置完成后,打开ADC2和ADC3的配置,可以看到,Mode已经⾃动配置为三重同步规则模式,且外部触发源也已经隐藏⽆法选择,因为三重同步规则模式下,三个ADC必须使⽤同⼀个外部触发源。
同时ADC2和ADC3的DMA也不需要配置,使⽤同⼀个DMA。
ADC2配置如下:ADC配置完成后,打开TIM2定时器,⽤于触发ADC采样。
TIM2时钟选择内部时钟(84MHz),选择触发事件为Update Event,⽤于触发ADC。
配置其分频系数和计数周期如下,则ADC的采样率为84MHz÷(83+1) ÷(199+1)=5000Hz。
uint8_t DMA_Flag = 0;void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc){DMA_Flag = 1;}HAL_ADC_Start(&hadc1);HAL_ADC_Start(&hadc2);HAL_ADC_Start(&hadc3);//启动ADCHAL_ADCEx_MultiModeStart_DMA(&hadc1,(uint32_t*)adcbuf1,300);//启动同步规则模式及DMA,3个ADC,每次采样100个点*3 HAL_TIM_Base_Start(&htim2);//启动TIM2,⽤于触发ADC采样/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){if(DMA_Flag == 1)//AD转换完成标准{DMA_Flag = 0;HAL_TIM_Base_Stop(&htim2);HAL_ADCEx_MultiModeStop_DMA(&hadc1);HAL_ADC_Stop(&hadc1);HAL_ADC_Stop(&hadc2);HAL_ADC_Stop(&hadc3);//停⽌采样for(uint8_t i=0;i<100;i++)< span="">{sprintf(str,"$,%d,%d,%d",adcbuf1[i][0],adcbuf1[i][1],adcbuf1[i][2]);HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)str,strlen(str),100);//串⼝发送到上位机}HAL_ADC_Start(&hadc1);HAL_ADC_Start(&hadc2);HAL_ADC_Start(&hadc3);HAL_ADCEx_MultiModeStart_DMA(&hadc1,(uint32_t*)adcbuf1,300);HAL_TIM_Base_Start(&htim2);//重新启动采样}/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */。
高速ADC/DAC 测试原理及测试方法随着数字信号处理技术和数字电路工作速度的提高,随着数字信号处理技术和数字电路工作速度的提高,以及对于系统灵敏度等以及对于系统灵敏度等要求的不断提高,对于高速、高精度的ADC ADC、、DAC 的指标都提出了很高的要求。
比如在移动通信、图像采集等应用领域中,一方面要求ADC 有比较高的采样率以采集高带宽的输入信号,另一方面又要有比较高的位数以分辨细微的变化。
因此,保证ADC/DAC 在高速采样情况下的精度是一个很关键的问题。
ADC/DAC 芯片的性能测芯片的性能测试试是由芯片芯片生产厂家完成生产厂家完成生产厂家完成的,的,的,需需要借助昂贵借助昂贵的的半导体测试仪器试仪器,,但是对于是对于板级板级板级和系统和系统和系统级级的设计人员来说设计人员来说,,更重更重要的是如要的是如要的是如何验何验何验证芯片在证芯片在板级或板级或系统系统系统级级应用应用上上的真正真正性能指标。
性能指标。
一、ADC的主要参数ADC 的主要指标分要指标分为静态为静态为静态指标和动指标和动指标和动态态指标2大类大类。
静态静态指标指标指标主主要有要有::•Differential Non-Linearity (DNL)•Integral Non-Linearity (INL)•Offset Error•Full Scale Gain Error动态指标指标主主要有要有::•Total harmonic distortion (THD)•Signal-to-noise plus distortion (SINAD)•Effective Number of Bits (ENOB) •Signal-to-noise ratio (SNR) •Spurious free dynamic range (SFDR)二、ADC 的测试方案要进行ADC 这些众多这些众多指标的指标的指标的验验证,证,基本基本基本的方的方的方法法是给ADC 的输入的输入端端输入一个理想的信号,的信号,然后然后然后对对ADC 转换转换以以后的数的数据进行据进行据进行采集和分采集和分采集和分析析,因此,,因此,ADC ADC 的性能测的性能测试试需要多台仪器多台仪器的的配合并配合并用用软件软件对测对测对测试结果进行试结果进行试结果进行分分析。