轉(zhuǎn)換器在新設(shè)計(jì)型態(tài)改進(jìn)下,大多模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器多變成數(shù)字式。即使如此改變,電路布線設(shè)計(jì)并無(wú)改變,本文將介紹使用連續(xù)逼近緩存器型與Sigma-Delta型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器之布線方式。
最初模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器在芯片中大部份仍為模擬電路組成。由于新設(shè)計(jì)型態(tài)改進(jìn),慢速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器大多變成數(shù)字式。即使在芯片中從模擬變成數(shù)字,電路板布線工作并沒有改變。目前仍是如此,布線設(shè)計(jì)者在處理混合訊號(hào)電路時(shí),想使布線成效良好,仍需基本布線常識(shí)。本文將探討使用連續(xù)逼近緩存器型(SAR)與Sigma-Delta型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器之電路板布線方式。
連續(xù)逼近緩存器型轉(zhuǎn)換器布線
SAR 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器之分辨率有 8 位、10 位、12 位、16 位,有時(shí)也有 18 位。起初,這些轉(zhuǎn)換器之制造程序和結(jié)構(gòu),分別是雙載子及 R-2R階梯電阻網(wǎng)絡(luò)。但最近這些組件已變成為使用電容充電分配技術(shù) CMOS 制造程序,這些轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)布線方式,不會(huì)隨這個(gè)轉(zhuǎn)變而改變。除高分辨率組件外,布線基本方式仍然不變。這些組件需要多加注意,以避免轉(zhuǎn)換器串行或并列輸出接口數(shù)字回授。
就電路系統(tǒng)與芯片上不同方塊結(jié)構(gòu)來(lái)評(píng)估,SAR 轉(zhuǎn)換器顯然是屬于模擬裝置
取樣/保持、比較器、大部份數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器及12位SAR都是模擬;其余電路部份是數(shù)字。結(jié)果,本轉(zhuǎn)換器內(nèi)之模擬電路耗用大部份電源與電流,除數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器與接口中發(fā)生小量切換電流外,數(shù)字電路消耗電流極少。
這類轉(zhuǎn)換器具有數(shù)支接地與電源接腳。這些接腳名稱經(jīng)常被誤解為可依其腳位名稱來(lái)區(qū)別數(shù)字或模擬。但這些腳位名稱并明確無(wú)表示,與系統(tǒng)和電路板連接之意義,它們是區(qū)別數(shù)字與模擬電流如何流出芯片。知道這項(xiàng)信息并了解芯片主要組成部份是模擬,讓電源與接地線放在同一平面上,例如模擬面就變得有意義。
這些組件通常有兩支接地腳從芯片拉出:AGND 與 DGND。電源只用一只腳位。進(jìn)行這種芯片之電路板布線時(shí),AGND 與 DGND 應(yīng)連至模擬接地面;模擬與數(shù)字電源接腳也應(yīng)連接至模擬電源層,或至少連接至模擬電源走線,加入適當(dāng)旁路電容且盡可能靠近接地與電源接腳端。這些組件如同 MCP3201只有一支接地腳及一支電源接腳唯一原因,是因?yàn)榘b腳數(shù)之限制。但是,若將數(shù)字與模擬接腳分開會(huì)使轉(zhuǎn)換器得到良好精確度與重現(xiàn)性。
所有轉(zhuǎn)換器電源布線方式是:連接所有接地、正與負(fù)電源接腳至模擬面。此外,連接與輸入信號(hào)相關(guān)「COM」或「IN」接腳時(shí)應(yīng)盡可能靠近信號(hào)接地。
高分辨率 SAR 轉(zhuǎn)換器 (16 與 18 位轉(zhuǎn)換器),需要考慮從安靜之模擬轉(zhuǎn)換器與電源層分離出數(shù)字噪聲。當(dāng)連接這些組件至微控制器時(shí),應(yīng)使用外部數(shù)字緩沖器以達(dá)到干凈操作環(huán)境;雖然這些類型SAR轉(zhuǎn)換器通常在數(shù)字輸出端具有內(nèi)部雙緩沖器,外部緩沖器使用進(jìn)一步將轉(zhuǎn)換器內(nèi)模擬電路與數(shù)字總線噪聲隔離。 精確Sigma-Delta布線方式
精確Sigma-Delta 型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器在芯片內(nèi)絕大多數(shù)是數(shù)字。早期在制造出這種轉(zhuǎn)換器時(shí),使用者藉由電路板銅箔面將數(shù)字噪聲與模擬噪聲分開。SAR 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器則可能有多支模擬接地腳、數(shù)字接地腳與電源接腳。再一次,數(shù)字或模擬設(shè)計(jì)工程師一般傾向是將這些接腳分別接到各個(gè)接地或電源面上。很不幸,這個(gè)傾向會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo),特別是在解 16 至 24 位精確組件噪聲問(wèn)題時(shí)。
一具有10Hz數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換率高分辨率Sigma-Delta轉(zhuǎn)換器,其頻率(內(nèi)部或外部)可以高達(dá) 10MHz 或 20MHz。這個(gè)高頻頻率用以維持調(diào)變器與超取樣引擎電路之運(yùn)轉(zhuǎn)。如同SAR 轉(zhuǎn)換器情形,這個(gè)組件AGND 與 DGND 接腳是接到同一接地面上。此外,模擬與數(shù)字之電源接腳應(yīng)連接在一起,而且在電路板之同一層上更好。模擬與數(shù)字對(duì)電源面要求條件與高分辨率 SAR 轉(zhuǎn)換器相同。
接地面是一定需要,也就是說(shuō)至少需使用雙層板。在這塊雙層板上,接地面應(yīng)覆蓋至少 75% 范圍。這個(gè)接地面目是,降低接地電阻及電感,并隔離電磁干擾與無(wú)線電波干擾。如果無(wú)法避免信號(hào)走線通過(guò)電路板接地面上,信號(hào)走線盡可能地短并與接地電流返回路徑垂直。
高精確度分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器布線技術(shù)
- 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(125755)
- 布線技術(shù)(7797)
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2019-05-10 09:38:47
信號(hào)發(fā)生器中采樣率和分辨率的大小對(duì)輸出波形性能的影響
(16bit和3bit)四、總結(jié)無(wú)論是對(duì)于信號(hào)發(fā)生器還是示波器來(lái)說(shuō),采樣率和轉(zhuǎn)換器的分辨率都是非常重要的參數(shù)。如果我們以時(shí)間作為橫軸,電壓大小作為縱軸。那么采樣率可以理解為樣點(diǎn)之間橫軸方向的距離,而采樣率
2017-04-05 15:37:18
基于RT-Thread系統(tǒng)的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)介
模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)的分辨能力,位數(shù)越多,表示分辨率越高,恢復(fù)模擬信號(hào)時(shí)會(huì)更精確。精度精度表示 ADC 器件在所有的數(shù)值點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的模擬值和真實(shí)值之間的最大誤差值,也就是輸出數(shù)值偏離線性最大的距離。轉(zhuǎn)換
2022-06-24 14:41:35
如何使用差分放大器驅(qū)動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器?
請(qǐng)問(wèn)如何使用差分放大器驅(qū)動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器?
2021-04-14 06:47:07
如何用SPI + DMA方式去控制DAC856X模數(shù)轉(zhuǎn)換器呢
DAC856X是什么?如何用SPI + DMA方式去控制DAC856X模數(shù)轉(zhuǎn)換器呢?
2021-12-17 07:50:35
如何選擇示波器的帶寬、采樣率、存儲(chǔ)深度、垂直分辨率
應(yīng)選擇合適存儲(chǔ)深度的示波器●垂直分辨率 垂直分辨率是衡量數(shù)字示波器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量精細(xì)程度的重要指標(biāo),由所用ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)的分辨率決定。ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)按照固定的電壓間隔對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行
2022-04-19 11:53:51
嵌入式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)及影響轉(zhuǎn)換的原因是什么?怎么消除?
如何減小微控制器的電磁干擾提高嵌入式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的精度問(wèn)題?嵌入式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)及影響轉(zhuǎn)換的原因和消除方法
2021-04-08 06:39:49
數(shù)模轉(zhuǎn)換器的精確度
DAC 可實(shí)現(xiàn)出色的 DC 性能或極低頻率性能。在很多高精度 DAC 應(yīng)用中,與代碼轉(zhuǎn)換、干擾和壓擺率有關(guān)的 AC 誤差技術(shù)參數(shù)在定義 DAC 精確度時(shí)可以忽略。這是因?yàn)檩敵鲈诖蟛糠謺r(shí)間里是趨穩(wěn)不變
2022-11-22 06:08:36
數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器
數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器能將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的電路稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器,簡(jiǎn)稱A/D轉(zhuǎn)換器或ADC;能將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的電路稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換器,簡(jiǎn)稱D/A轉(zhuǎn)換器或DAC。ADC和DAC是溝通模擬
2009-09-16 15:59:11
標(biāo)準(zhǔn)SPI接線方式如何驅(qū)動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器DAC8501?
標(biāo)準(zhǔn)SPI接線方式如何驅(qū)動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器DAC8501?
2021-12-17 06:53:30
標(biāo)準(zhǔn)SPI接線方式驅(qū)動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器DAC8501
(雙路輸出,16bit分辨率,0-5V)本章節(jié)為大家講解標(biāo)準(zhǔn)SPI接線方式驅(qū)動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器DAC8501。目錄第34章 STM32F429的SPI總線應(yīng)用之驅(qū)動(dòng)DAC8501(雙路輸出,16bit分辨率,0-5V)34.1 初學(xué)者重要提示34.2 DAC結(jié)構(gòu)分類和技術(shù)術(shù)...
2022-02-09 06:39:10
標(biāo)準(zhǔn)SPI接線方式驅(qū)動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器DAC856X
第33章 STM32F407的SPI總線應(yīng)用之驅(qū)動(dòng)DAC8563(雙通道,16bit分辨率,正負(fù)10V)本章節(jié)為大家講解標(biāo)準(zhǔn)SPI接線方式驅(qū)動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器DAC856X。目錄第33章
2021-08-10 06:46:52
流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器MAX1200及其與DSP的接口
。MAX1200是一種16位、采樣率可達(dá)1Msps的單片集成模數(shù)轉(zhuǎn)換器,其內(nèi)部的CMOS積分電路采用全差分多級(jí)流水線結(jié)構(gòu),它具有快速的數(shù)字誤差校正和自校準(zhǔn)功能,能保證在全采樣率時(shí)具有16位的線性度
2018-11-30 11:29:20
深度剖析模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的解密分辨率和采樣率
分辨率和采樣速率是選擇模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)時(shí)要考慮的兩個(gè)重要因素。為了充分理解這些,必須在一定程度上理解量子化和奈奎斯特準(zhǔn)則等概念。 分辨率和采樣率可能是選擇模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)時(shí)要考慮的兩個(gè)
2023-02-16 18:10:34
示波器的垂直分辨率相關(guān)知識(shí)分享
方向上的信號(hào)可以被切分成00000000~11111111一共2的8次方,256段。模數(shù)轉(zhuǎn)換器的垂直分辨率,就是數(shù)字示波器的垂直分辨率,代表示波器將輸入電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的精確程度。 數(shù)字示波器所顯示
2019-12-16 11:38:30
美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體使用范圍廣精確度高的熱能管理傳感器
介于攝氏-40度至175度之間。LM95172Q芯片內(nèi)置16位的sigma-delta 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換率高達(dá)35ms,分辨率高達(dá)攝氏0.008度/LSB。此外,這款芯片還內(nèi)置溫度開關(guān),以及
2018-11-16 15:57:51
請(qǐng)問(wèn)一下模數(shù)轉(zhuǎn)換器評(píng)估與標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系
模數(shù)轉(zhuǎn)換器評(píng)估與標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)系嗎?
2021-04-06 08:34:21
請(qǐng)問(wèn)如何應(yīng)對(duì)高分辨率轉(zhuǎn)換器器件的噪聲挑戰(zhàn)?
高分辨率轉(zhuǎn)換器存在的一些問(wèn)題是電壓參考噪聲、穩(wěn)定性,以及該參考電路驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器電壓參考引腳的能力,那么如何解決這些問(wèn)題呢?
2021-04-07 06:03:53
請(qǐng)問(wèn)如何提高嵌入式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的精度?
嵌入式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的原理及應(yīng)用請(qǐng)問(wèn)如何提高嵌入式模數(shù)轉(zhuǎn)換器的精度?
2021-04-21 06:12:05
請(qǐng)問(wèn)電流互感器有分辨率這個(gè)說(shuō)法嗎?
如題,比如AD模數(shù)轉(zhuǎn)換器有輸入范圍和有效位數(shù)這兩個(gè)指標(biāo),將輸入范圍除以2的有效位數(shù)次方就得到其分辨率,那對(duì)于一個(gè)電流互感器有分辨率這個(gè)說(shuō)法嗎?電流互感器輸出電流信號(hào),并聯(lián)一個(gè)電阻,將電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。
2019-06-12 04:36:10
誰(shuí)來(lái)講解一下高級(jí)動(dòng)態(tài)性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器是什么?
高級(jí)動(dòng)態(tài)性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器是什么?有什么優(yōu)勢(shì)?LVDS為什么是最適用于高速的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器?
2021-04-12 06:54:47
貼裝的準(zhǔn)確度、精密度和分辨率的簡(jiǎn)介與區(qū)別
和重復(fù)誤差和都比較小?! D1 準(zhǔn)確度、精密度和精確度示意圖 (2)分辨率與分辨力 分辨率常見的含義有兩種:一是指儀器、儀表或工具設(shè)備可分辨對(duì)象的最小極限,例如,移動(dòng)設(shè)備的最小移動(dòng)距離(cm,mm
2018-09-05 09:59:04
輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的噪聲是不是越小越好呢?
輸入噪聲實(shí)際上對(duì)提高分辨率是有幫助的,但輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的噪聲是不是越小越好呢?
2021-04-07 06:33:31
高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器的噪聲有什么影響?
任何高分辨率信號(hào)鏈設(shè)計(jì)的基本挑戰(zhàn)之一是確保系統(tǒng)本底噪聲足夠低,以便模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)能夠分辨您感興趣的信號(hào)。例如,如果您選擇德州儀器ADS1261(一個(gè)24位低噪聲Δ-ΣADC),您可在2.5 SPS下解析輸入低至6 nVRMS,增益為128 V / V的信號(hào)。
2019-08-07 06:05:38
高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1271的技術(shù)特性
信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)輸出的數(shù)字信號(hào)。 ADS1271是高帶寬的24位工業(yè)用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),它實(shí)現(xiàn)了DC精度與AC性能的突破性結(jié)合ADS1271擁有51 kHz的帶寬,105 kSPS的轉(zhuǎn)換
2019-06-14 15:32:31
高速率的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS8412是如何設(shè)計(jì)的?
模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS8412的主要功能特性有哪些?高速率的逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS8412是如何設(shè)計(jì)的?
2021-04-14 06:04:55
高精度串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器MAX1032的應(yīng)用
高精度串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器MAX1032的應(yīng)用
MAX1032是Maxim公司最新推出的一種多通道、多量程、低功耗、分辨率為14位的串行輸出模數(shù)轉(zhuǎn)換器。該器件具有轉(zhuǎn)換速率高、功耗低、
2009-05-13 00:33:151010
高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)概述
高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)概述-高分辨率ADC成本大幅降低為設(shè)計(jì)人員帶來(lái)諸多好處
設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工業(yè)和數(shù)據(jù)采集項(xiàng)
2011-01-01 12:40:503156
基于PWM技術(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)方法
本文提出一種采用PWM技術(shù)的新型的高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)方法,利用MCU內(nèi)部的定時(shí)器,結(jié)合改進(jìn)的逐次逼近的對(duì)分試探算法,只須采用普通元器件即可設(shè)計(jì)出具有高分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器
2012-01-17 10:14:321495
小模擬信號(hào)的精確度測(cè)量的設(shè)計(jì)解析
一個(gè)量程10千克的秤若能分辨出1克的重量變化,那么這個(gè)秤的主要組件常常是增量累加模數(shù)轉(zhuǎn)換器。設(shè)計(jì)師需要溫度測(cè)量的精確度達(dá)到0.01度時(shí),增量累加ADC也常常成為首選方案。增量累
2012-08-03 13:50:281004
酣暢淋漓的知識(shí)分享|精度、精確度、準(zhǔn)確度、分辨率怎么區(qū)別?#精度 #精確度 #準(zhǔn)確度 #分辨率
元器件分辨率
安泰小課堂發(fā)布于 2023-12-08 13:46:05
脫扣點(diǎn):使用Δ-Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)化斷路器設(shè)計(jì)
的動(dòng)態(tài)范圍和更高的分辨率,并消耗更低功耗。 -模數(shù)轉(zhuǎn)換器在啟動(dòng)期間具有?100毫秒的啟動(dòng)時(shí)間,這限制了它們?cè)跀嗦菲髦械膽?yīng)用。具有更快啟動(dòng)時(shí)間的-模數(shù)轉(zhuǎn)換器是解決之道。更高分辨率的-模數(shù)轉(zhuǎn)換器減少了空氣斷路器(ACB)不同型號(hào)所用的硬件數(shù)
2017-04-26 10:46:01466
模數(shù)轉(zhuǎn)換器分類_模數(shù)轉(zhuǎn)換器選型
模數(shù)轉(zhuǎn)換器即A/D轉(zhuǎn)換器,或簡(jiǎn)稱ADC,通常是指一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的電子元件。通常的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將一個(gè)輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)輸出的數(shù)字信號(hào)。由于數(shù)字信號(hào)本身不具有實(shí)際意義,僅僅表示一個(gè)相對(duì)
2019-11-15 09:41:574998
使用采樣保持器提高模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率
±15V電源時(shí)只能在±10V~±14V之間。如果能使這些設(shè)備采用更高的電壓,可以顯著地提高模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率。
2020-08-12 13:00:22771
如何利用輸入噪聲提高模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率
所有的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)都有一定量的輸入?yún)⒖荚肼暋4蠖鄶?shù)情況下,輸入噪聲越小越好;但在某些情況下,輸入噪聲實(shí)際上對(duì)提高分辨率是有幫助的。
2020-08-21 14:50:59859
普源示波器的垂直分辨率有多重要
示波器的垂直分辨率指的是模數(shù)轉(zhuǎn)換器的垂直分辨率,用來(lái)衡量示波器將輸入電壓轉(zhuǎn)化為數(shù)字值的精確程度,通常用A/D的位數(shù)來(lái)表示。
2022-11-01 15:09:582315
解密模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率和采樣率
分辨率和采樣率是選擇模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 時(shí)要考慮的兩個(gè)重要因素。為了充分理解這些,必須在一定程度上理解量化和奈奎斯特準(zhǔn)則等概念。
在選擇模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的過(guò)程中要考慮的兩個(gè)最重要的特性可能是分辨率和采樣率。在進(jìn)行任何選擇之前,應(yīng)仔細(xì)考慮這兩個(gè)因素。
2023-02-17 09:49:161020
評(píng)論
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