Документация
Нашли ошибку? Сообщите нам ...Комментировать: АЦП и ЦАП фирмы  Linear TechnologyРаспечатать: АЦП и ЦАП фирмы  Linear Technology

АЦП и ЦАП фирмы Linear Technology


"Документация" - техническая информация по применению электронных компонентов, особенностях построения различных радиотехнических и электронных схем, а также документация по особенностям работы с инженерным программным обеспечением и нормативные документы (ГОСТ).


Работа современных электронных устройств невозможна без использования в них элементов, обеспечивающих преобразование информации. Такими элементами являются аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. В статье приводятся общая характеристика, типы и основные параметры АЦП и ЦАП, выпускаемых фирмой Linear Technology. Приведена сравнительная характеристика по параметрам отдельных типов АЦП и ЦАП фирмы Linear Technology и фирм Analog Devices, Texas Instruments.

Современное оборудование телекоммуникационных систем, систем управления и другое оборудование различного функционального назначения требует наличия в своем составе устройств, которые осуществляли бы преобразование аналогового сигнала в цифровой и обратно. Это необходимо для его обработки с целью выделения из него полезной информации и принятия решения. Эти функции выполняют аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.

Продукцию такого функционального назначения выпускают многие производители электронных компонентов, среди которых и фирма Linear Technology.

Фирма Linear Technology выпускает АЦП с последовательными и параллельным интерфейсом, одноканальные и многоканальные (с мультиплексором), с разрядностью 8 бит, 10 бит, 12 бит, 14 бит, 16 бит, 20 бит и 24 бита.

Номенклатура ЦАП фирмы Linear Technology также многообразна. Это, прежде всего, ЦАП с суммированием напряжений или токов. При этом на одном кристалле размещаются один, два, четыре или восемь ЦАП. Разрядность ЦАП составляет 8 бит, 10 бит, 12 бит, 14 бит и 16 бит. Большинство АЦП и ЦАП совместимы по выводам.

Среди большого разнообразия АЦП и ЦАП, выпускаемых этой фирмой, в последнее время на рынке появились новые разработки в этой области. Это, прежде всего:

  1. Быстродействующие АЦП;
  2. Одноканальные и многоканальные дельта- сигма АЦП с симметричными и несимметричными входами;
  3. Одноканальные и многоканальные ЦАП с высокой разрешающей способностью.

Быстродействующие АЦП имеют:

  • частоту дискретизации до 80 МГц;
  • полосу пропускания до 240 МГц;
  • высокий динамический диапазон и отношение сигнал/шум на выходе;
  • цифровые выходы совместимы с 5 В, 3 В, 1,8 В и LVDC логическими уровнями;
  • совместимые между собой по выводам корпуса.

Типы и основные параметры быстродействующих АЦП представлены в таблице 1.

Таблица 1. Типы и основные параметры быстродействующих АЦП
Тип Полоса пропуск.,МГц Разряд.,бит Частота дискрет.,МГц Сигнал/шум, дБ Динамич. диапазон, дБ
LTC1748 240 14 80 76 90
LTC1742 240 14 65 76 90
LTC1744 150 14 50 77 87
LTC1746 240 14 25 77.5 96
LTC1747 240 12 80 72 87
LTC1741 240 12 65 72 87
LTC1743 150 12 50 72.2 85
LTC1745 240 12 25 72.5 96

Сравним основные параметры АЦП этого типа с параметрами аналогичных АЦП фирмы Analog Devices. Сравнительная характеристика для 14 разрядного АЦП типа LTC1748 представлена в таблице 2.

Таблица 2. Сравнительная характеристика для 14 разрядных АЦП типа LTC1748
Параметры LTC1748 AD6645-80
Частота дискретизации, МГц 80 80
Потребляемая мощность, мВт 1550 1750
Напряжение питания, В 5 5
Интегральная нелинейность, ЕМР max 3 5
Сигнал/шум, дБ 76,3 74,5
Динамический диапазон, дБ 90 89
Корпус 48 TSSOP 52 LQFP
Площадь корпуса, мм2 104 144

Сравнение параметров АЦП этого типа показывает, что при равенстве частот дискретизации, разрядности и напряжении питания по остальным параметрам LTC1748 превосходит AD6645-80.

Сравнительная характеристика для 14 разрядного АЦП типа LTC1742 представлена в таблице 3.

Таблица 3. Сравнительная характеристика для 14 разрядных АЦП типа LTC1742
Параметры LTC1742 AD6644-65 ADS5422 AD9244-65
Частота дискретизации, МГц 65 65 62 65
Потребляемая мощность, мВт 1370 1500 1400 640
Напряжение питания, В 5 5 5 3
Интегральная нелинейность, ЕМР 3 max 0.5 номин. 4 номин. 1.4 номин.
Сигнал/шум, дБ 76.5 73.5 71 73
Динамический диапазон, дБ 90 85 81 86.4
Корпус 48 TSSOP 52 LQFP 64 LQFP 48 LQFP
Площадь корпуса, мм2 104 144 63 63

Из таблицы видно, что LTC1742 имеет лучшие параметры по соотношению сигнал/шум и динамическому диапазону, а также гарантированную интегральную нелинейность равную трем интервалам дискретизации по уровню.

На рис.1 приведены зависимости отношения сигнал/шум от частоты дискретизации для 12 и 14 разрядных АЦП фирмы Linear Technology и АЦП других фирм. При прочих равных условиях АЦП, обеспечивающее более высокое соотношение сигнал/шум на выходе, может преобразовывать более слабые сигналы.

Зависимость отношения сигнал/шум от частоты дискретизации

Рис. 1. Зависимость отношения сигнал/шум от частоты дискретизации

Высокое значение этого параметра у АЦП фирмы Linear Technology позволяет обрабатывать сигналы с худшим отношением сигнал/шум, действующим на его входе, при одной и той же разрядности.

Таким образом, быстродействующие АЦП фирмы Linear Technology имеют лучшее соотношение сигнал/шум, очень хороший динамический диапазон и малую потребляемую мощность.

Одноканальные и многоканальные дельта-сигма АЦП имеют:

  • высокую разрешающую способность до 24 бит;
  • нет задержки в выдаче результата преобразования;
  • низкий уровень шума 200 нА при частоте дискретизации 7,5 Гц;
  • программно устанавливаемую частоту дискретизации от 7,5 Гц до 3,5 кГц;
  • усилители на кристалле, что позволяет преобразовывать сигналы непосредственно, поступающие с датчиков физических величин без использования дополнительных усилителей;
  • низкую потребляемую мощность.

Типы и основные параметры дельта-сигма АЦП представлены таблице 4.

Таблица 4. Типы и основные параметры дельта-сигма АЦП
Тип Разрядн., бит Число Частота дискретизации,Гц Шумы, мкВ Потребляемая
LTC2440 24
3500 0.2 55
LTC2410 24
7.5 0.8 1
LTC2413 24
7.5 0.8 1
LTC2412 24 2 7.5 0.8 1
LTC2418 24 16/8 7.5 1 1
LTC2414 24 8/4 7.5 1 1
LTC2415 24
15 1.1 1
LTC2411 24
7.5 1.45 1
LTC2408 24 8 7.5 1.5 1
LTC2404 24 4 7.5 1.5 1
LTC2402 24 2 7.5 3 1
LTC2401 24
7.5 3 1
LTC2435 20
15 4 1
LTC2431 20
7.5 2.8 1
LTC2430 20
7.5 2.8 1
LTC2428 20 8 7.5 6 1
LTC2424 20 4 7.5 6 1
LTC2422 20 2 7.5 6 1
LTC2421 20
7.5 6 1
LTC2420 20
7.5 6 1
LTC2433-1 16
6.8 1.45 1
LTC2436-1 16 2 6.8 0.8 1
LTC2439-1 16 8 6.8 1 1

Источники сигнала к входам дельта-сигма АЦП тип LTC2418 и LTC2414 могут подключаться как симметрично, так и несимметрично. Следовательно, число каналов может быть 8/16 либо 4/8 соответственно. Из таблицы видно, что при заданной разрядности, увеличение частоты дискретизации приводит к увеличению потребляемой мощности. Однако, изменяя частоту дискретизации можно подобрать такую разрядность, при которой обеспечивается требуемая разрешающая способность, а потребление энергии от источника питания минимально. На рис.2 показана зависимость разрядности дельта-сигма АЦП и напряжения шума от частоты дискретизации.

Зависимость разрядности и напряжения шума от частоты дискретизации

Рис.2. Зависимость разрядности и напряжения шума от частоты дискретизации

Из графика видно, что разрядность дельта-сигма АЦП можно выбрать с учетом напряжения шума и частоты дискретизации.

Сравним основные параметры АЦП этого типа с параметрами аналогичного АЦП фирмы Texas Instruments. Сравнительная характеристика для 16 разрядного дельта-сигма АЦП типа LTC2433 представлена в таблице 5.

Таблица 5. Сравнительная характеристика для 16 разрядного дельта-сигма АЦП типа LTC2433
Параметры LTC2433 ADS1100
Шумы,мкВ 1,45 4
Разрядность при частоте дискр. 100Гц,бит 17 12
Интегральная нелин., ЕМР 3 8
Ошибка смещения,ЕМР 1 2,5 до 20
Ошибка усиления,ЕМР 3 65
Температурный коэфф.,мкВ/0С 0,02 8
Корпус MSOP-10 SOT-23

Результаты сравнения показывают, что дельта-сигма АЦП фирмы Linear Technology имеют значительно лучшие параметры.

Одноканальные и многоканальные ЦАП имеют:

  • программируемый диапазон выходного напряжения;
  • высокую разрядность;
  • низкую интегральную и дифференциальную нелинейность;
  • последовательный или параллельный интерфейс с микроконтроллером.

На рис.3 показаны границы изменения выходного напряжения ЦАП с программируемым диапазоном выходных напряжений типа LTC1592.

Диапазон изменения выходного напряжения

Рис. 3. Диапазон изменения выходного напряжения

Типы и основные параметры ЦАП с высокой разрешающей способностью представлены в таблице 6.

Таблица 6. Типы и основные параметры ЦАП с высокой разрешающей способностью
Тип Разряд.,бит Число ЦАП Дифф. Инт. Выходной Диапазон Интерфейс



нелин.,ЕМР нелин.,ЕМР сигнал вых. напряж.,В
LTC1821 16 1 ±1 ±1 напряжение ±10, 10, –10 паралл.
LTC1597 16 1 ±1 ±1 ток 10, -10, ±10 паралл.
LTC1591 14 1 ±1 ±1 ток 10, -10, ±10 паралл.
LTC1655 16 1 ±1 ±20 напряжение UREF послед.
LTC1658 14 1 ±1 ±8 напряжение UREF послед.
LTC2600 16 8 ±1 ±64 напряжение rail-to-rail послед.
LTC2604 16 2 ±1 ±12 напряжение rail-to-rail послед.
LTC2610 14 8 ±1 ±3 напряжение rail-to-rail послед.
LTC2612 14 2 ±1 ±3 напряжение rail-to-rail послед.

Сравним основные параметры ЦАП с параметрами аналогичного ЦАП фирмы Texas Instruments. Сравнительная характеристика для 16 разрядного ЦАП типа LTC2600 представлена в таблице 7.

Таблица 7. Сравнительная характеристика для 16 разрядного ЦАП типа LTC2600
Параметры LTC2600 DAC8534
Разрядность, бит 16 16
Число ЦАП 8 4
Дифф. нелин., ЕМР ±1 ±1
Инт. нелин., ЕМР ±64 ±64
Напряжение смещ. нуля, мВ 9 20
Время установления выходного сигнала, мкс 10 8
Напряжение шума, мкВ 15 -
Потребляемый ток/ЦАП, мА 0.5 0.4
Напряжение пит.,В 2.5 ...5.5 2.7 ...5.5
Корпус SSOP-16 SSOP-16
Цена/ЦАП,$ 1.75 2.43

Результаты сравнения показывают, что ЦАП фирмы Linear Technology не уступают по параметрам ЦАП фирмы Texas Instruments. Однако цена в расчете на один ЦАП значительно ниже.

Все типы АЦП и ЦАП, выпускаемые фирмой Linear Technology, рассчитаны на стандартные температурные диапазоны и выпускаются в различных типах корпусов.

Таким образом, АЦП и ЦАП фирмы Linear Technology позволяют преобразовывать информацию с различной степенью точности. Широкая номенклатура АЦП и ЦАП, имеющих достаточно высокие значения параметров и сравнительно невысокую стоимость, позволяет разработчикам использовать их для различного круга приложений. Это, прежде всего, телекоммуникационная аппаратура, аппаратура систем управления, медицинское оборудование и другие устройства.

Автор: Анатолий Щукин,
www.otkcm.ru


Дата публикации: 20.08.2004
Мнения читателей
  • Сергей / 05.03.2007 - 07:27
    Помогите достать техническую документацию на русском языке по 8-12 разрядную Дельта-Сигма АЦП

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:








 



RadioRadar.net - datasheet, service manuals, схемы, электроника, компоненты, semiconductor,САПР, CAD, electronics