基于ADS1606的高速、高精度ADC设计
SPI 接口的高速ADC控制电路
采用SPI 接口的高速ADC控制电路多数现行微处理器、DSP、现场可编程门阵列都集成了硬件和软件资源，它们支持两种常见接口标准——SPI（串行外设接口）和I2C /SMBus——中的一种或两种。
两种双线接口标准都有几个关键缺点。
例如，I2C 在标准模式、快速模式、高速模式中的吞吐速率分别是100kbps、400kbps或3.4Mbps，因此限制了快速外设数据转换器的采样速率。
不包括成帧比特和开销比特的话，一个100ksps的12比特ADC在接口上必须以至少1.2Mbps 来传输数据，只有I2C的高速模式才支持这个速度。
许多处理器和控制器目前不提供I2C高速模式，因此不能支持快速数据转换器。
I2C 的一个主要优点是减少了主机至目标的互连线路数量。
主机控制器只使用两根线，外加接地，就能应付目标器件和交换数据，而SPI 需要三根线——数据、时钟、芯片选择——外加接地。
多个SPI 目标器件能共享数据和时钟线路，但是每个器件都需要自己的专用芯片选择线路。
由于人们始终需要更高的采样速率和分辨率，因此I2C的有限速度也许会限制它在某些应用中的使用，这迫使设计师选择SPI。
然而，SPI需要主机控制器上有一根额外的I/O引脚。
在无法提供额外引脚，但是应用需要快速SPI总线转换器的情况下，你可以利用图1中的技巧。
例如，德州仪器公司的ADS7816包含200ksps的12比特采样ADC，它需要3Msps的性能，从而以200ksps速率连续采样（参考文献1）。
如果选择ADS7816的低电平有效CS （芯片选择）引脚，就会引起一个转换周期。
在数据传输期间转换并保持CS为低电平之后，CS在传输数据之后返回高电平，完成整个过程。
当时钟线路变为低电平时，它还使CS保持低电平状态。
峰值检测器（由D1、R1、C1组成）的时间常数确保了CS不会变为高电平，直到时钟线路保持高电平的持续时间超过一个时钟周期（图2）。
虽然时钟线路转换并从IC2取回数据，但CS保持为低电平，并且，在数据取回任务完成时，时钟线路变为高电平，CS随后也变为高电平，使电路为另一个转换周期准备就绪。
高速ADC时钟抖动及其影响的研究
高速ADC时钟抖动及其影响的研究
摘 要： 从ADC的输入信号及时钟源的自身参数着手，主要分析了输入信号幅值、频率、采样频率对时钟抖动及ADC信噪比的影响，根据ADC手册数据提供的信息给出了时钟抖动的计算方法，并对计算结果和实际测量结果进行分析比较，进一步提出了减少时钟抖动方法。关键词： 时钟抖动；SNR；频率
由式（2）可知，时钟抖动引起的信噪比与输入信号的频率 fin有关，随着输入信号频率 fin的增大，信噪比下降。也可知时钟抖动引起的信噪比与输入信号幅度 Ain无关，但由图2可以看出随着输入信号幅度 Ain的降低，时钟抖动Jitter随之减少，因而信噪比与时钟抖动Jitter密切相关。 ADC总噪声由热噪声、量化噪声和抖动三部分组成，如果假定所有的噪声源线性无关，则ADC的信噪比可以用式(3)表示。式(3)中，T表示热噪声在一个周期内的有效值平方，Q表示量化噪声在一个周期内的有效值的平方，这两项与输入信号的频率 fin无关，时钟抖动一个周期有效值的平方δ2则取决于输入信号频率 fin。如果要求ADC 在输入信号 fin较大时SNR高，则必须用抖动小的采样时钟。因此，在高速高精度ADC 的设计中,对时钟电路都采用特别的处理方法来降低时钟抖动，比如Maxim公司的Max104 等。 对于一个确定的ADC，当输入信号幅值 Ain低于一定值时，其信噪比主要取决于热噪声和量化噪声，这种情况下时钟抖动对其影响不大。图3所示为ADS5542工作在78 MSPS和230 MHz输入下的实际噪声基底。图3中的理论曲线是在加上250 fs的抖动和1LSB的热噪声下的条件下由式(2)计算得出的，由图可以看出理论曲线与实际测量的噪声基底曲线非常接近。表1所示为在不同的输入信号频率下的信噪比的大小。表中给出了两组数据，一组为实际测量的信噪比SNR，一组为由式(2)计算出来的信噪比SNR。表1中的测量值是在采样频率fs为60 MS/s，并假定抖动频率为200 fs的条件下测量出的数据。由表1可知，由式(2)估算出来的数据和实际测量的数据之间的误差较小，式(2)比较准确地表达了信噪比与输入信号频率之间的n、fS的关系 时钟信号启动采样保持器进行采样之前，采样保持电路的内部开关处于闭合状态，电容电压跟踪模拟输入信号的变化，时钟信号的一个边沿到来时开关打开，电容电压保持为该时刻的值。，该时刻的电压值为垂直虚线所对应的值，在Δt的采样时间内，产生了一个采样电压误差ΔV，该瞬时误差就是时钟抖动Jitter，采样电压误差的大小取决于输入电压波形。如果没有其他噪声信号，根据图2可以计算出抖动电压的大小和信噪比。如果图1的输入信号为幅值为Ain、频率为fin的正弦波，则采样电压的时钟抖动Jitter正比于输入电压在该时刻的斜率和采样时间。则一个周期的时钟抖动Jitter有效值的平方δ2为：
高分辨率Δ-ΣADC中有关噪声的十大问题
高分辨率Δ-ΣADC中有关噪声的十大问题任何高分辨率信号链设计的基本挑战之一是确保系统本底噪声足够低，以便模数转换器(ADC)能够分辨您感兴趣的信号。
例如，如果您选择ADS1261(一个24位低噪声Δ-ΣADC)，您可在2.5 SPS下解析输入低至6 nVRMS，增益为128 V / V的信号。
但是，从系统的角度来看，您需要担心的不仅仅是ADC 噪声——毕竟所有组件(包括放大器、电压基准、时钟和电源)都会产生一些噪声——这些器件对系统噪声的累积影响是什么?更重要的是，您的系统能够解决您感兴趣的信号吗?为助您更好地理解系统噪声并将这些知识应用到您的设计中，我最近撰写了一篇名为“解决信号”的技术文章系列。
该系列探讨了典型信号链中的常见噪声源，并通过降低噪声和保持高精度测量的方法辅助理解。
以下是该系列中10个最关键的问题和答案，可帮助您开始使用精密ADC进行设计。
1.您将在ADC中发现何种类型的噪声?总ADC噪声有两个主要组成部分：量化噪声和热噪声。
量化噪声来自将无限数量的模拟电压映射到有限数量的数字代码的过程(图1左侧)。
因此，任何单个数字输出都可对应于数个模拟输入电压，这些电压可能相差一半的最低有效位(LSB)。
由于电导体内电荷的物理移动(图1右侧)，热噪声是所有电子元件中固有的现象。
不幸的是，ADC终端用户不能干涉器件的热噪声，因为它是ADC设计的一个功能。
图1：量化噪声(左)和热噪声(右)热噪声和量化噪声是否同样影响低分辨率和高分辨率ADC?阅读第1部分“Δ-ΣADC中的噪声简介了解相关信息”。
2.如何测量和指定ADC噪声?ADC制造商使用两种方法来测量ADC噪声。
第一种方法将ADC的输入短接在一起，以测量由于热噪声导致的输出代码的微小变化。
第二种方法涉及输入具有特定幅度和频率的正弦波(例如1kHz下为1 VPP)并报告ADC如何量化正弦波。
图2展示了这些类型的噪声测量。
图2：正弦波输入测试设置(左)和输入短路测试设置(右)每类ADC使用哪种测量方法?请阅读第2部分中有关噪声测量方法和规范的更多信息。
一种Sigma-DeltaADC中抽取滤波器的研究
重庆大学硕士学位论文ABSTRACTThis thesis focuses on the study and design a digital decimation filter in the Sigma-Delta ADC which used in the high-end audio device. Because of the merits, such as high-linearity, high-resolution and easy integratoin with digital circuit, it is widely used in the area of audio process, wireless communication and precision measurement. As the advance of the technology, Sigma-Delta ADC will be used in the wideband field, such as the digital video process. The Sigma-Delta ADC has two main parts, the frontend modulator and backend digital decimation filter. The modulator has two functions, the first is oversampling the input, the second is moving the qualitazation noise to higher frequency which called noiseshaping. The backend decimation filter downsamples the signal to the Nyquist Rate，at the same time，filters out the out-of-band quantization noise which be shaped by the modulator. So，the SNR in the baseband rises.The followings are the main content done in this thesis.Firstly, the whole design adopt a Top-down approach. Base on the specification that system must meet, the stucture and type of the filter need to be choosen in the beginning. The filter is implement with multistage multirate stucture. The CIC filter is choosen to be the first stage, followed by two stage of halfband filter and one CIC compensation filter. After comparing and analysis, the CIC compensation filter locates between the two halfband filters is the best choice for calculation efficient. At the same time, for further increase the calculation efficient, the last three stage use a two-phase structure which let the operation of the filter at the downsampled rate.Secondly, the filter is designed in the Matlab with FDAtool toolbox and Fdesign toolbox. The stopband attenuation of the filter is 120dB, passband ripple less than 0.01dB. Also the filter supports 24/20/16 bits output wordwidth, 96/48 kHz output frequency. After the coefficients of the flilter is calculated, they need to be coded into CSD. Due to the wordlength of the coefficient and the output have the effect on the resolution of the filter, after analysis, this design adopt 24 bit coefficient quantization and the most 24 bit output wordlength for meeting the design specifications.Thirdly, the design and testbench are written by Verilog HDL. Using Simulink which embeded in the Matlab and Sdtoolbox to build the model of the Sigma-Delta modulator. Thismodel is used to generate the dataflow of output of the modulator which is used to simulate and validate the function of the filter in the Modelsim.Finally, after validation the code, the next step of the design is synthesis the Verilog HDL by Design Compiler to get the netlist. Then the layout of the design can be achieved by the Auto-Place-and-Route tool, Astro. The technology library in my design is 0.18 um standard cell library. The area of the chip is 1.7mm*1.7mm. As such design adopts the top-down design method, it has good capability of duplication and transplantation. The operation of digital filter is a pure DSP process, so it is suitable for the use of FPGA to implement the filter. At last, Quartus, a FPGA software, is used to simulate the implement of the filter in the FPGA.Keywords: Sigma-Delta ADC, CSD, Decimation filter, CIC filter1 绪论1.1 引言根据“国际半导体技术路线”（International Technology Roadmap for Semiconductor, ITRS）的报告，CMOS工艺的特征尺寸会在未来至少十年当中继续降低，到2013年将会达到32nm。
基于FPGA的ADC采集系统的设计_毕业设计论文
基于FPGA的ADC采集系统的设计摘要基于FPGA在高速数据采集方面有单片机和DSP无法比拟的优势，FPGA具有时钟频率高，内部延时小，全部控制逻辑由硬件完成，速度快，效率高，组成形式灵活等特点。
因此，本文研究并开发了一个基于FPGA的数据采集系统。
FPGA的IO口可以自由定义，没有固定总线限制更加灵活变通。
本文中所提出的数据采集系统设计方案，就是利用FPGA作为整个数据采集系统的核心来对系统时序和各逻辑模块进行控制。
依靠FPGA强大的功能基础，以FPGA作为桥梁合理的连接了ADC、显示器件以及其他外围电路，最终实现了课题的要求，达到了数据采集的目的。
关键词FPGA A/D转换AbstractFPGA is better than microcontroller and DSP in high speed data acquisition, FPGA has higher internal clock frequency, smaller delay than DSP,and all the control logic of FPGA is completed by hardware, FPGA has fast speed, high efficiency, and so on. Therefore, this paper introduces and develops a data acquisition system which is based on FPGA.The I/O pin of FPGA can be defined yourself without fixed limit,it’s very flexible. This design of data acquisition system use FPGA as the data acquisition system core to control the timing and the logic control module. Relying on the powerful function of FPGA, FPGA can connect ADC, display devices and other peripheral circuits, finally we can achieve the requirements of the subject, and the purpose of the data collection。
基于ADS8556的六通道高速数据采集系统设计
（ ） ，６ 模拟输入组成３ ＡＤ ｃ 个 个通道 １ ６ ￣ 个ＡＤＣ使用 同一转 换信号 ，就 可 的稳 定调节 。就 驱动能 力 、噪 声和偏 １ １
组 ，这 些 通 道 组 可 以 并 行 采 样 ，保 留 以 对 ６ ＡＤ Ｃ进 行 同 步 采 样 。选 择 移 性 能 而 言 ，ＴＩ ０ＰＡ２ ｌ 可 达 到 个 的 ２１ 了 信 号 的 相 对 相 位 信 息 。独 立 的 转 换 ＡＤＣ在 ＣＯＶ Ｘ的上升沿 置为保持 模 确保 高输入 信号 质量所 必需 的诸 多要 —
种 基 于 ＤＳＰ ＋ＣＰ ＬＤ 的 高 速 信 号 采 式 或软件 模式 ，硬件 模式 下 ，器件功 片选 信号／ 先置低 ，读 信号／ ｃＳ ＲＤ每
集系统 ，选用ＤＳ 芯片ＴＭ￥ ２Ｆ ８ ２ 能 通 过 引 脚 接 口配 置 ；软 件 模 式 下 ， Ｐ ３ ０ ２ １ （ 以下 简称２ １ ）作为 核心处 理器 ， ８２
１２ ／Ｓ ．６． ，转 换结 束ＢＵＳ ｔ Ｙ信 号 返 回低
Ｙ信 号 的 下 降 沿 触 发 ＡＤＣ 度 高 、 速 度 快 的 要 求 ，ＣＰＬＤ 有 内 最 大 输 入 电压 可 以 达 到 ± １ Ｖ，其 电平 。ＢＵ Ｓ 具 ２
部延 时小 、速度快 、全部 逻辑 由硬件 中Ｖ 为 内部参 考 电压 ，可取２．Ｖ或 的跟 踪 模 式 ，通 过 １ 位 并 行 接 口从 输 ５ ６ 完成等 优 点 ，因此 ，本 系统设计 了一 ３．Ｖ。ＡＤ￥ ５ ６ ０ ８ ５ 可以 工作在 硬件 模 出寄 存 器将数据 读 出。读取 数据 时 ，
变低一次 ，ＤＳ 从 １位 总线上读取 １ Ｐ ６ 个
功 能设 置将只 能通过 其内部 ３ 位 控制 通 道 的 数 据 ，需 要 读 取 ６ 将 ６ 道 数 ２ 次 通
基于FPGA和高精度ADC的组合导航系统设计
基于ＦＰＧＡ和高精度ＡＤＣ的组合导航系统设计作者：田育民刘思伟白云超来源：《现代电子技术》2008年第17期摘要：介绍了高精度模数变换(ADC)和现场可编程门阵列(FPGA)在惯性导航系统(INS)与全球定位系统(GPS)构成的组合导航系统中的应用，讨论了运用多片ADC同时对陀螺仪、加速度计等惯性传感器信号进行并行采集，使用FPGA实现对ADC进行时序控制和对采集到的信号进行硬件数字滤波的方案，最后给出了系统测试结果，达到了预期的设计目的。
关键词：组合导航；FPGA；模数转换；OMAP中图分类号：TP391.76 文献标识码：B 文章编号：1004373X(2008)1702803System Design of Integrated Navigation Based on FPGA and ADCTIAN Yumin,LIU Siwei,BAI Yunchao(Xi′an Research Institute of Surveying and Mapping,Xi′an,710054,China)Abstract：This paper introduces high-precision Analog-to-Digital Converter (ADC) and Field Programmable Gates Array (FPGA) application approach in a Inertial Navigation System(INS) and Global Positioning System(GPS) integrated navigation system.It discusses how to utilize AD2151 converter to collect data of multi gyroscope and accelerometer,how to control A/D by FPGA,how to filer the data signal in FPGA.Finally,the test result of system is presented,which meets the design goal so well.Keywords：integrated navigation；FPGA；analog-to-digital converter；OMAP1 引言INS/GPS组合导航系统在军事领域和民用方面的运动载体中得到了广泛应用。
高速ADC：防止前端冲突
高速ADC：防止前端冲突末端应用中的趋势表明：OEM们仍在追求更高的速度和分辨率以及更低的失真、损耗及更小的尺寸和更低成本。
但转换器设计者并没有为满足客户的这些需求开发出全新的架构，实际上也很少有设计者这么做。
相反，现有架构的发展已经远远超出了其发明者的想象，继续在IC业的一个竞争非常激烈的领域中快速发展。
趋势这种发展一直是很迅速的。
例如，在EDN杂志的最近一次高速ADC调查中，正在出售的最快速12比特转换器是AnalogDevices公司的AD9433（参考文献1）。
AD9433运行速度是125MS/s，功率是1.25W，带宽是750MHz。
而在我们目前的调查中，至少有5家制造商已在提供速度范围在125MS/s~1GS/s的器件，分辨率与速度有关，为8比特~14比特。
前次调查情况是，最快的转换器多数是建立在基于SAR（逐次逼近寄存器）的架构或流水线架构上的。
长期以来一直是大学研究课题的高速Δ-Σ结构，正开始填补SAR在商用市场中留下的空白。
随着厂商以迅猛的速度“争当第一”，产品推出的速度似乎正在加快。
糟糕的是，在产品发布后的几个季度，厂商提供的只是一些初步的数据表。
初步的数据表并非只有坏处。
实际上，它们帮助IC制造商和早期采用产品的客户更快地开始合作。
但是，有些数据表有多个修订版（有时多达8个以上），使人们在获得IC样品时，很难以无差错的方式来做设计。
另一方面，与过去几年相比，制造商们时常玩的规格游戏不那么流行了，至少不那么明显了。
多数数据表规定了最重要参数的最低和最高性能限度，有些是在IC的整个工作温度范围内规定这些限度。
最低ENOB（有效比特数）规格较常见，但仍然不普遍。
缺乏规格时，你可以从最低SINAD直接计算ENOB：转换器的交流特性对于中等速度的通信是个挑战，在射频时更是如此（见附文《单值悖论》）。
如果你在高速转换器方面的知识并不丰富，就应该在转换器选择上多花些时间。
速度和分辨率相似的转换器之间有很多微妙的差别，结果，数据表长度往往接近于其中L是长度，f是时钟速率，m是与厂商有关的变量。
ADS1605IPAPT;ADS1606IPAPT;ADS1605IPAPR;ADS1605IPAPRG4;ADS1605IPAPTG4;中文规格书,Datasheet资料
APPLICATIONS
D D D D D
Scientific Instruments Automated Test Equipment Data Acquisition Medical Imaging Vibration Analysis
PRODUCT PACKAGE−LEAD PACKAGE DESIGNATOR PAP PAP SPECIFIED TEMPERATURE RANGE −40°C to +85°C −40°C to +85°C PACKAGE MARKING ADS1605I ADS1606I ORDERING NUMBER ADS1605IPAPT ADS1605IPAPR ADS1606IPAPT ADS1606IPAPR TRANSPORT MEDIA, QUANTITY Tape and Reel, 250 Tape and Reel, 1000 Tape and Reel, 250 Tape and Reel, 1000
ADS1605 ADS1606
HTQFP−64 HTQFP−64
(1) For the most current package and ordering information, see the Package Option Addendum at the end of this data sheet, or see the TI web site at .
ADS1605 ADS1606
SBAS274H − MARCH 2003 − REVISED MAY 2007
基于ADS仿真的高线性CMOS混频器设计
会 被消除 ， 混频 器的三 阶截止点也 得到改善 ． 器工作 电压 １８Ｖ， 混频 ． 射频 信号 ５Ｇ ｚ 电路采用 ０１ ｍ ＭＯ Ｈ ， ．８Ｉ Ｃ Ｓ工艺 ， ｘ 使用 Ａ ｉ ｎ 公 司的先进 设计 系统 Ａ Ｓａ ｖｎｅ ｅｉ ｙｔｍ 对 电路进 行仿 真设计 ． 结果表 明 ， ｇ ｅｔ ｌ Ｄ （ ａｃｄｄ ｓ ｎ ｓｓ ） ｄ ｇ ｅ 仿真 经过改 善后 ， 混频 器 Ｉ３提 Ｐ 高 ３５ｄ （ 性度提高 ）转 换增益提高 ４８ｄ ． ． Ｓ线 ， ． Ｂ
Ａ ｉ ｎ Ｓ （ ｄ ａ ｃ ｄＤ ｓ ｎＳ ｓ ｍ） ｈ ｉ ｕａ ｏ ｓｌ ｈ ｗ ｔａ ｔｅＩ ３ｉ ｉ ｐｏｅ ｙ３ ｄ ， ｎ ｅ ｇｌ ｔ ｅ ＡＤ Ａ ｖｎ ｅ ｅｉ ｙｔ ． ｅｓ ｌ ｉｎｒ ｕｔ ｓｏ ｔｈ Ｐ ｒｖｄｂ ． Ｂ ａ ｄｔ ｇ ｅ Ｔ ｍ ｔ ｅ ｓ ｈ ｓｍ ５ ｈ
第３ ８卷第 １ ２期
２１ 年 １ ０１ ２月
应
用
科
技
Ｖｏ ．８． ｏ １ １ ３ Ｎ ．２ Ｄｅ ．０ ｃ２ １ １
Ａｐ ｉｄ Ｓ ｉｎ ｅ ｎ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｐｌ ｃｅ ｃ ａ ｄ ｅ ｃ ｎ ｌｇ
ｄｉ１．９９ ．ｓ．０ ９６ １ ２ １ ． ． ７ ｏ：０３ ６ ￣ｉ ｎ１０ － Ｘ． １ ２０ ｓ ７ ０ １ ０
关键词 ： Ｄ ；ＭＯ Ａ Ｓ Ｃ Ｓ混频器 ； 线性度 ； 转换增益 ； 三阶截止点 中图分类号 ：Ｎ ４ Ｔ ２７ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ：０ ９６ １ ２ １ ）２０ ２ － １０ － Ｘ（０ １ １ － ９０ ７ ０ ４
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｉ ｈ ｌ ｅ ｒ ｔ ｓｇ ｆ ｈ ｇ ｎ ａ ｉｙ ＣＭ ＯＳ ｍ ｉ ｅ ｓｎ ａ ｉ ｘ ｒｕ ｉ ｇＡＤＳ
基于ADS1606的高速、高精度ADC设计
拟输入 方 式选择 、 考 电压 、 参 电源特性 、Ｃ Ｐ Ｂ设 计要 点 以及 多种 控 制结构 的测 试和 分析 等 。同时 ， 利
用设计 和 测试 ＡＤ １０ Ｓ ６ ６的过程 ， 出一 些 高性 能模／ 转 换 系统的 设计 经验 。 提 数
关
键
词： 模数 转换 ； Ａ Ｓ ６ ６ 噪 声 ；模 拟输 入 ； 考 电压 Ｄ １域有 广 阔 的应 用 前 景 。 由于 此 类 Ａ Ｃ具 有采 样速 度快 、 样 精度 高 、Ｎ 信 噪 Ｄ 采 Ｓ Ｒ（ 比） 等 特 点 ， 高 因此 ， 计 时应 格 外 严格 ， 则 可 能 设 否 导 致 系 统 性 能 大 大 降 低 。本 文 通 过 设 计 、使 用
文献标 识码 ： Ｂ 文章 编号 ：０ ６ ６ ７ （０ ７ ０ 一 ０ ６ ０ １０ — ９ ７ ２ ０ ） ｌ０ ５ — ５
中 图分类 号： Ｎ ９． Ｔ ７ ￣ ２
Ｄｅｉｎｏ ｎ ｌｇ ｔ－ ｉｉ ｌ ｙｔｍ 、 ｔ ｉｈｓｅｄａ ｄｈｇ ｓ ｆ ａｏ －ｏ ｄｇ ａ ｓ ｇ ａ ｔ ｓ ｅ ｖ ｈｌｇ ｅ ｎ ｉｈ ｉ ｌ ｐ
（． １ 电子 科 技 大 学 电子 工 程 学院 ，四 川 成 都 ６０ ５ ２ Ｃ Ｄ 图像 传 感 器 国 家级 重点 实验 室 ， 庆 ４ ０６ ） １０４； ． Ｃ 重 ０ Ｏ ０
摘 要 ：Ｄ １０ Ａ Ｓ ６ ６是 典 型的 高性 能模／ 转换 器。 细介 绍 了 Ａ Ｓ ６ ６的 主要特 性 、 字部 分控 制 、 数 详 Ｄ １０ 数 模
ｖ ｌ ｇ ， ｆ ａ ｕ ｅ ｆｐ ｗ ｒｓ ｐ ｌ ， ｅ ｋ ｒ ｅ ｆＰ Ｂ ｄ ｓｇ ， ｓ ａ ｄ ａ ａ ｙ ｉ ｏ ｒ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｔ ｃ ｏ ｔ ｅ ｅ ｔ ｒ ｓ ｏ ｏ ｅ ｕ ｐ ｙｔ ｅ ｌｏ Ｃ ｅ ｉｎ ｔ ｔ ｎ ｎ ｓｓ ｆｔ ｅ ｏ ｔ ｌ ｇ ｓｒ — ａ ｈ ｎ ｅ ｌ ｈ ｏ ｉ ｕ
高精度数控恒流源的设计与实现
高精度数控恒流源的设计与实现宋林桂【摘要】为了满足可调温无纺布热切割机对恒流源的需求,文章阐述了一种基于单片机的高精度数控恒流源的设计和实现方法.该电源以电流串联负反馈式压控恒流源电路为基础,以AT89S52单片机为控制核实现数字化控制.为实现高精度要求,在数控部分中,要采用12位高精度数字模拟转换器(Digital Analog Converter,DAC)芯片TLV5616控制压控恒流源的输出电流,并利用16位高精度模数转换器(Analog to Digital Converter,ADC)芯片ADS1115测量输出电流.文章采用矩阵键盘设定电流输出值,采用LCD12864液晶屏显示设定的电流和负载两端电压值.测试结果表明,本恒流源在20 ～2000mA输出电流时,输出电流与给定值误差小于5mA.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2016(000)018【总页数】3页(P59-60,76)【关键词】AT89S52;恒流源;ADS1115;TLV5616【作者】宋林桂【作者单位】苏州健雄职业技术学院电气工程学院,江苏太仓215411【正文语种】中文高精度恒流源是一种非常重要的特种电源，在现代科学研究和医疗、工业生产中得到了越来越广泛的应用。
传统的恒流源往往用电位器调节输出电流，其精度较差，且无法实现精确步进。
目前，恒流源已朝着数字化方向发展，多采用模数和数模转换器实现数字化控制，具有高精度、高稳定性等特点［1］。
该系统主要由电源模块、恒流源电路模块、负载模块、单片机最小系统模块、键盘显示模块、ADC电路模块和DAC电路模块、LCD12864液晶显示电路以及4×4矩阵键盘电路构成，系统结构如图1所示。
2.1 电源电路系统中使用到集成运算放大器，集成运算放大器供电使用正负电源。
如图2所示，为了减少系统输出的纹波系数，系统选用±12V变压器把市电降成低压，变压器变压后经过整流滤波得到正直流电源DC+和负直流电源DC-，正电源DC+和负电源DC-为集成运算放大器提供正负电源。
用ADS进行功率放大器设计及线性化半实物仿真
用ADS进行功率放大器设计及线性化半实物仿真ADS（Advanced Design System）是一种电磁仿真和电路设计软件，具有强大的功能和广泛的应用。
在功率放大器设计及其线性化方面，ADS可以帮助设计师优化电路性能、提高功率放大器的线性度，并进行半实物（semi-realistic）仿真以验证设计。
在进行功率放大器设计时，首先需要确定设计规格和要求，例如输出功率、频率范围、增益、线性度等。
接下来，设计师可以采用ADS软件中的微波设计流程，根据设计要求选择合适的放大器类型和拓扑结构。
一种常用的功率放大器类型是Class A放大器，其具有较高的线性度和增益，但效率较低。
通过ADS软件，可以设计和优化Class A放大器的输入输出匹配电路、偏置电路和放大单元等部分。
在微波设计中，ADS提供了各种模型和组件，例如理想变压器、微带线、电感、集总电容等，可以直接嵌入电路设计中，加速设计过程。
除此之外，ADS还提供了各种优化和优化技术，例如基于遗传算法的优化、基于最小二乘法的优化、对角优化等。
可以利用这些优化方法对放大器进行参数调整，以满足设计规格和性能要求。
在设计完成后，可以进行半实物仿真来验证设计。
半实物仿真是指在ADC软件中通过代入实际元器件的参数，以获得更真实的仿真结果。
例如，可以将ADS中的理想电感替换为实际电感，以考虑实际元器件的线性度、非线性特性等因素。
在半实物仿真中，可以使用信号发生器产生信号，并将其输入到功率放大器中。
通过ADS中的网络分析器和信号源，可以观察到功率放大器的频率响应、增益、线性度等性能指标。
通过调整电路设计和参数，可以优化功率放大器的性能。
通过使用ADS软件进行功率放大器设计和线性化的半实物仿真，设计师可以更好地理解和评估功率放大器的性能，并在设计阶段进行优化。
这种方法将大大加快设计周期，并提高广播、通信、雷达等领域中功率放大器设计的成功率和可靠性。
一种基于光时域展宽技术的高速ADC研究
一种基于光时域展宽技术的高速ADC 研究摘要：本文介绍了一种基于光时域展宽技术的高速ADC 研究。
首先介绍了传统基于Flash 和SAR 技术的ADC 的缺点，接着介绍了基于光时域展宽技术的ADC 的原理和优势。
然后分析了该技术的实现要求和实现方案，并结合实现过程中的挑战进行了讨论。
最后，介绍了该技术在实际应用中的一些案例和应用前景。
关键词：光时域展宽技术；高速ADC；实现要求；实现方案；应用前景。
一种基于光时域展宽技术的高速ADC 研究传统基于Flash 和SAR 技术的ADC 的缺点一直以来，基于Flash 和SAR 技术的ADC 是高速ADC 的主要实现技术。
然而，这两种技术都存在一些缺点。
Flash 技术是一种快速的ADC 实现方案，具有非常高的转换速率。
然而，由于Flash ADC 需要实现的精度很高，需要耗费大量的面积和功耗。
这使得Flash 技术在大规模集成电路中的应用受到了限制。
SAR 技术是另一种常用的ADC 实现方案，它具有较小的面积和功耗，同时可以保证较高的精度。
然而，SAR ADC 需要进行多次转换才能得到最终的结果，在高速应用中可能出现较大的延迟，影响系统的性能。
基于光时域展宽技术的ADC 的原理和优势基于光时域展宽技术的ADC 是一种新兴的高速ADC 实现方案。
光时域展宽技术是一种特殊的光学技术，它能够将时域上非常快速的数字信号转换成频域上相对较慢的电信号。
这种技术基于快速的光学脉冲，可以在非常短的时间内完成高速ADC 的转换。
与传统的ADC 相比，基于光时域展宽技术的ADC 具有以下优势：1.较高的精度：基于光时域展宽技术的ADC 可以实现很高的精度，不需要使用复杂的电路，也不会受到电路噪声的影响。
2.较快的转换速率：基于光时域展宽技术的ADC 可以实现非常快速的转换速率，可以应对高速数据采集的需求。
3.较小的面积和功耗：基于光时域展宽技术的ADC 不需要大量的电路和元器件，可以实现较小的面积和功耗。
高速ADC、DAC测试原理及测试方法
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，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、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芯片的性能测试是由芯片生产厂家完成的，需要借助昂贵的半导体测试仪器，但是对于板级和系统级的设计人员来说，更重要的是如何验证芯片在板级或系统级应用上的真正性能指标。
一、ADC的主要参数ADC的主要指标分为静态指标和动态指标2大类。
静态指标主要有：•Differential Non-Linearity (DNL)•Integral Non-Linearity (INL)•Offset Error•Full Scale Gain Error动态指标主要有：•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这些众多指标的验证，基本的方法是给ADC的输入端输入一个理想的信号，然后对ADC转换以后的数据进行采集和分析，因此，ADC的性能测试需要多台仪器的配合并用软件对测试结果进行分析。
下图是一个典型的ADC测试方案：如图所示，由Agilent 的ESG 或PSG 做为信号源产生高精度、高纯净度的正弦波信号送给被测的ADC 做为基准信号，ADC 会在采样时钟的控制下对这个正弦波进行采样，变换后的结果用逻辑分析仪采集下来。
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