高速多通道同步采样ADC MAX1312及其应用
高分辨率∑-△ADC的原理及应用
高分辨率∑-△ADC的原理及应用
纪宗南
【期刊名称】《电子质量》
【年(卷),期】2002(000)007
【摘要】The MAX1402 is a high resolution; high accuracy ADC. This paper mainintroduced its application and notes before design.%MAX1402是一种高分辨率、高精度ADC.文中主要介绍它的应用和设计中的注意事项.
【总页数】5页(P48-52)
【作者】纪宗南
【作者单位】南京航空航天大学自动控制系,210016
【正文语种】中文
【中图分类】TN7
【相关文献】
1.8通道8位模/数转换器ADC0808/0809原理及应用 [J], 杨毅;敖天勇;成强
2.高速多通道8位ADCs MAX155/MAX156的原理及应用 [J], 邢丽娟;杨世忠
3.ADC信噪比的分析及高速高分辨率ADC电路的实现 [J], 许嘉林;卢艳娥;丁子明
4.ADC0809A/D转换芯片的原理及应用 [J], 吴建国
5.Σ-ΔADC原理及应用 [J], 张静;罗丁利
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一种运用于高速ADC的采样保持电路设计
一种运用于高速ADC的采样保持电路设计蔡坤明;丁扣宝;罗豪;韩雁【期刊名称】《电路与系统学报》【年(卷),期】2010(015)003【摘要】设计了一种用于Pipelined ADCs中的前置采样保持电路.从理论上推导了12bit、100MHz的模数转换器对采样保持电路各个子电路的性能指标要求,按此要求设计了增益增强型运放、自举开关等子电路.基于SMIC 0.13μm,3.3V工艺,Spectre仿真结果表明,在采样频率为100MS/s,输入信号频率为9.7656M时实现了81.9dB的信噪失真比(SINAD)和13.3位的有效位数(ENOB),无杂散动态范围(SFDR)可达94.9dB,功耗仅为24mW.输入直到奈奎斯特频率,仍能保持81.5dB的信噪失真比和13.2位的有效位数,SFDR可达到92.67dB.【总页数】4页(P35-38)【作者】蔡坤明;丁扣宝;罗豪;韩雁【作者单位】浙江大学微电子与光电子研究所,浙江,杭州,310027;浙江大学微电子与光电子研究所,浙江,杭州,310027;浙江大学微电子与光电子研究所,浙江,杭州,310027;浙江大学微电子与光电子研究所,浙江,杭州,310027【正文语种】中文【中图分类】TN402【相关文献】1.高速ADC中具有失调对消的采样保持电路设计 [J], 刘勇聪;王建业;连振2.一种应用于流水线ADC的采样保持电路设计 [J], 朱晓宇;居水荣;石乔林;李华3.一种适用于高速CMOS图像传感器中的采样保持电路设计 [J], 蔡坤明;丁扣宝;罗豪;韩雁4.一种13bit40MS／s采样保持电路设计 [J], 杨骁;刘杰;齐骋;凌朝东5.一种用于高速ADC的采样保持电路的设计 [J], 林佳明;戴庆元;谢詹奇;倪丹因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
高速多通道同步采样ADC MAX1312及其应用
高速多通道同步采样ADC MAX1312及其应用【摘要】阐述了MAX1312的特性和工作原理，介绍了MAX1312与通用8位微处理器AT89C52的硬件接口设计以及软件编程方法，最后简述了该模数转换器在多相电机控制中的应用。
【关键词】模数转换器；多通道；同步采样；MAX1312Abstract：The principle，features and application of multi-channel synchronized sample ADC MAX1312 are introduced，including its hardware interface design and software programming method between MAX1312 and Micro-processor.AT89C52.At last，it describes the application of MAX1312 in controlling the polyphase electric engine.Keywords：A/D converter；multi-channel；synchronized sample；MAX13121.引言在电子测量技术中，必须把模拟信号转换为数字信号，才能够用计算机系统进行处理，模/数转换的速度和精度一直是测量的关键。
但是高速和高精确度的转换器仍然难以满足某些特殊场合的要求，例如：在多相电机控制、多相电源监控等场合，要求对多路数据进行精确同步的采集，一般的单通道A/D和多通道轮流采集A/D都不满足这种场合的要求。
MAX1312是美国美信公司（MAXIM）新推出的一种高速同步采样模数转换器，它具有12位的精度，8路模拟信号输入，单电源+5V供电，完成8个通道的转换时间仅需要1.96us，对外提供了一个12位20MHZ并行数字接口，可以很方便与各种微处理器相连接，使用十分方便[1]。
基于MAX1320的多通道同步数据采集卡的实现
基于MAX1320的多通道同步数据采集卡的实现
吴晓;堵俊;王胜锋;郭晓丽
【期刊名称】《南通大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2006(005)002
【摘要】设计了基于MAX1320的多通道同步数据采集卡,通过CPLD逻辑控制,采用C++设计驱动程序,实现了对多达8路信号的同步采样,满足了多点温度信号同步采样的要求.数据采集卡结构简单、可靠,符合PC104总线规范,相关软件编制方便.
【总页数】5页(P55-58,79)
【作者】吴晓;堵俊;王胜锋;郭晓丽
【作者单位】南通大学,电气工程学院,江苏,南通,226007;南通大学,电气工程学院,江苏,南通,226007;南通大学,电气工程学院,江苏,南通,226007;南通大学,电气工程学院,江苏,南通,226007
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.多通道数据采集卡同步功能的设计与实现 [J], 高健;杨成忠;唐明明
2.基于PC/104总线与FPGA的多通道同步数据采集卡的研究 [J], 刘朝华;戴怡;石秀敏
3.基于通用数据采集卡实现的实时多通道多道能谱分析仪 [J], 王辉;李世平;徐修峰;曹宏睿;阴泽杰
4.利用FPGA实现的多通道同步数据采集卡 [J], 田多华;邱宏安;陆宇鹏;邵立群
5.一种多接口多通道的同步数据采集卡的设计与实现 [J], 郑晨曦;吴次南;蒋小菲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于MAX132芯片的数据采集器的设计与实现
I T 技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald611 功能描述M A X 132具有高分辨率、小尺寸和低功耗等特点。
低电源电流60 μA （工作方式）1 μA （休眠方式）每秒转换16次时，±0.006%FSR精度低噪声:15 μV RMS转换速率高达每秒100次±10PA输入电流50 Hz/60 Hz频率抑制引脚排列、引脚说明M A X 132引脚排列和引脚说明分别见图1和表1。
接口时序：MAX132的接口时序图如图2所示。
2 系统设计M A X 132首先用固定的时间周期对输入电压进行积分，然后对一个已知的基准电压反积分，并且测量到达零所需的时间。
使积分时间等于50 H z/60 Hz的一个周期，可获得优质工频干扰抑制。
M A X 132具有50 H z /60H z 模式选择位，可以分别置积分时间为655/545个时钟周期，以便通过32768 H z晶体得到50 H z/60 H z 频率抑制。
模拟差分输入电压是通过第14脚和第15脚（I N HI，I N LO）输入。
对于18位精度的M AX132，其分辨率与满量程输入电压（V IN FS ）满足以下关系：分辨率（V/LSB）=V IN FS /262144基准电压的选择取决于输入电压的范围和工作模式（50 Hz/60 Hz）：INFINFSREF V XV X V Hz 0644.126214451254560==模式：晶体的频率决定了转换速度。
32768H Z 的晶体用于要求抗50 H z/60 H z的工频干扰的场合。
在这个频率工作时，M A X132每秒转换16次。
对于不要求50 H z /60 H z 工频干扰抑制的应用场合，M A X132在降低精度的条件下，转换速率可达每秒转换100次。
3 实现如图3所示是设计的一款气动测量仪表的数据采集部分与微处理器的原理框图。
【doc】高精度ADC芯片MAX1132原理与应用
高精度ADC芯片MAX1132原理与应用高滴廑原理疤厕PrincipleandApplicationofMAX1132■同济大学周伟摘要:本文介绍了美国美信公司新近推出的164_q_.~AD转换芯片MAX1132的功能和特点,详细分析了芯片工作时序,结合在压力位移检测系统中的应用,给出了MAX1132应用系统软硬件设计方法,并总结了应用中需注意的一些技术问题.关键词:模数转换器;MAX1132;压力检测;位移检测MAX1132芯片简介MA×1132是16位分辨率的逐次比较型A/D转换器,使用单一+5V工作电源,转换速率200ksps,串行SPI接口.MAX1132可以灵活配置成0---+12V双极性或0--4-12V单极性输入,是一款16位无丢失码,最大积分非线性误差(INL)仅为±1.5LSB,85dB信噪比的高精度模数转换器,可以应用于工业工程控制,数据采集和医疗仪器等场合.图1MAXl132内部结构框图MAX1132可分为模拟输入缓冲,DAC和串口时序控制三大部分(图1),模拟输入部分主要功能是将输入电压0～±12,,或0～+12V●线性转换成DAC系统的电压范围,并提供±16.5V故障保护电压.该芯片内部白带电压基准(REF),并具有微调功能(REFADJ),可以使用外部参考源,但不能超过3.0～4.2V范围.串口接口部分控制与外部微处理器接口,这部分还提供时钟和校准电路.3个用户可编程引脚可以用来控制外部的模拟开关.内部寄存器与串行接口时序MAX1132只有一个控制寄存器,格式如下:I!墨!f堡)ll!堑I!llI!l曼START:CS变为低电平后第一个逻辑状态'1',定义为控制字的开始;UNI/BIP:输入极性选择位,1一单极性输入,0一双极性输入:INT/EXT:时钟模式选择位,1一内部时钟模式,0一外部时钟模式;M1,M0:模式选择位,具体含义见表1;P2~P0:可编程位,用于作为管脚P2~P0输出,可以用来控制模拟开关;MA×1132CS引脚由高变为低电平或一次转换结束或校准完成后,芯片处于等待控制字状态,在时钟SCu<的控制下,控制数据从DIN管脚串行进入芯片,DIN数据中第一个逻辑状态为'1' 表示控制字最高位.MA×1132忽略控制字最高位前面的逻辑状态'0'.芯片在转换期间,如果CS被拉高再变低,芯片就可以接世界电子元器件2004.12受下一个控制字,一旦下一控制字进入芯片,MAX1132将结束当前转换开始新的一次转换,表1:模式选择位含义MIM0工作模式0024个外部时钟模式开始内部枝准IlO软件掉电模式1弛十外部时钟模式MAX1132具有两种工作模式.即内部时钟模式和外部模式:内部时钟模式CS为低电平.控制字昂后一位移入芯片后,芯片在内部时钟控制下开始进行转换,与此同时,转换标志管脚SSTRB管脚由高电平变为低电平,转换结束后SSTRB变为高电平控制系统可以在MAX1132转换结束后的任意时刻读取转换结果.数据帧采用高位在前低位在后16位二进制格式读出数据多于16位.芯片自动以零填充.见图2.串行SPI移位时钟可以采用不高于芯片最高时钟限制的任意时钟,采用MAXl132具有很大的灵活性.围2内部时钟模式时序外部模式外龆时钟模式又分为24时钟模式和32时钟模式,SCLK时钟不仅提供串行移位时钟,还提供采样和转换时钟.在24~t"部i【于钟模式(图3),SSTRB紧跟控制宇后,出现一个时钟周期的高电平,芯片在这之后16个时钟里进行转换.数据可以在第17个时钟下降沿开始凄出.这期间CS要一直保持低电平,如果CS电平变高, 则时钟节拍被芯片忽略32~1-部时钟模式转换时序与此相似.卜一一图3内部时钟模式时序MAX1132芯片应用从前面分析可以看出,MAX1132采用串行接E1.控制简单,可以很容易的与各种微处理器接口由于MAX1132是一款高精度AD转换器,因此硬件设计需要非常小心.防止将干扰引入系统下面结合在压力位移多功能检测器中的应用,介绍MAX1132软硬件电路设计方法硬件应用电路图4是MAX1132在压力位移多功能检测器中的应用由于系统是一个低速,高精度的应用,廉价的80C52足以胜任控制检测功能系统使用的位移传感器输出为=7V压力传感器输出为±5v图4中LM358为输入缓冲器,R1,Cll构成输入低通滤渡,J硼寸可滤除高频干扰由于传感器输出信号平缓,选用LM358,如果信号变化快应该选用转换速率快的运放.MAX1132电路采用内部时钟模式.传感器共七路.PO~P2用作模拟开关信号.为了使系统看门狗(V',~atchdog)复位时.MAX1132也同时复位,芯片复位电路接到系统复位信号上.AT89C51没有SPI口,用P1口模拟. 单片机芯片为示意图.其它管脚省略图4rdAx[132应用硬件圈软件应用电路软件设计思路是模拟芯片内部模式的时序.系统晶振为11.0592MHz.时钟周期约为1,低于芯片操作频率.为提高系统可靠性,仍采用延时降低时钟频率.否结束下面是用C51语言编写的写控制字程序和读数据程序.系统设计时应注意的问题(1)使用校准屯路.MAX1132设有内部校准电路,用于减小线性,偏移,增益电路带来的误差.校准的方法通过控制字M1=0,M0-1实现.校准同样可以选用内部或外部时钟.由同步噪声(例如转换时钟)引起的偏移可以通过授推消除为了补偿温度和其它变量对AD转换值的影响.最好在上电后进行一次校准.当环境温度变化超过1O℃,或电源变化超过10omV,或是参考源电路变化后,必须要重新进行校准以消除这些变化带来的偏移,增益,积分非线性和差动非线性误差(2)输入缓冲设计与元器件选择;因为MAXl132采用一个容性的DAC实现内部采样保持,模拟输入信号源内阻要小于10Ll, …..'.一…一;博通新推信号带宽应限制在芯片采样带宽的一半以下以防信号混叠.模拟输入缓冲器必须具有足够的转换速率.以满足快速变化的信号.当信号变化缓慢时,可以采样图4的旁路电容,为防止容性DAC给放大器造成的扰动,放大器输出不要直接接在AD芯片上,对于AC信号应用,AIN输入必须具有足够带宽(至少10MHz),最好采用温度系数小的电阻,减小放大器线性增益误差,(3)布线与埠接MAX1132~于电气噪声非常敏感,模拟数字必须分开布线,数字地线与模拟地线在MAX1132处连在一起. 如果模拟电源与数字电源是同一电源,则应采取圈4所示方式(或用小电阻取代铁氧体磁珠)将模拟电源与数字电源隔离开所有模拟电流回路应保持阻抗最小.模拟线路不应该与数字电流并行走线两者同样不许交叉,必不得已两者可以成9走线所有电源加旁路电容滤姨.应用中发现,由于MAX1132封装较小.容易造成焊接不良.从而造成转换值一直为零,手工焊接时必须保证各管脚接触良好结论本文通过详细分析MAX1132工作原理,结合在位移压力检测系统中的应用,介绍了该芯片的硬件应用电路和软件编程方法.实际使用发现,MAX1132具有输入信号范围宽,转换精度高,误差小,接口简单和工作可靠等优点.衄■端叵快速以太博通公司(Broodcom)日前发布了集成百#~PHY的24端口快速以太网单芯片交换机.该器件七集成了24端口100M物理层设备(PHY)和2端口1000M媒体接入控制器(MAC),定位于中小型企业网络市场博通公司新推出的这款产品旨在取代现有的多芯片解决方案,同时可以充分利用和保护已有的公共软件平台,实现高性能,低成本的完整局域网(LAN)交换解决方案.作为博通下一代ROBOswitch交换机系列中的一员,BCM5324支持管理型2层交换机需要的全部特性BCM5324的设计建立在被通信行业广泛验证的第七代以太网交换机设计上,集成了24端口的10/100MMAC和10/100MPHY以及两个端口的1000M以太网MAC.BCM5324支持24个1O0M桌面用户,千兆以太网(GbE)端口可与文件服务器连接或千兆链路上行.博通的BCM532424端口快速以太网交换机,e~24个全双工10BAsE_T/100BA8E.Tx快速以太网铜缆接收器.每个接收器均执行3,4,s类非屏蔽双绞线(UTP)电缆上的1oBASE-T以太隔和5类非屏蔽双绞线(UTP)上的所有物理层接El功能.此外,BCM5324有两个GMI删ll厂1接口提供柔性100/1000BASE—连接它■24个快速以太网端口和2个千兆以太网端口上行链路在25vond1.2v时.设备的功耗小于3.5瓦.BCM5324的片上包缓存和控制存储器提供最佳的解决方案,不需配置任何外部存储器.BCM5324每个端口最多支持4个增强型QoS队列.非常适合voIP,视频流和数据通信等实时多媒体应用BcM5324提供了丰富的二层管理特性,蛔控制用户接入的端口认证功能(IEEE802lx).用于聚合流量的职标记功能和先进的线缆诊断功能.BCM5324支持Web?Sm0技术,这使得设备易于管理和定位故障:支持PoE特性来支持无线局域网和IP电话Web-Srne~技术为用户提供基于Web的简单友好的用户界面,使对成本十分敏感的中小型企业lT经理和最终用户通过该界面进行系统配置,执行诊断功能等.而无需部署现场维护人员,也不会导致网络业务中断除通过获得新的能力外,通过博通的企业级交换产品线和中小型企业交换机产品线采用的公共软件架构,应用成熟的博通交换软件API,可以显着降低产品上市时间,并改进投瓷收益.通用的软件API有助于减少客户需要的软件开发,维护和支持工作.并形成更加忠实可靠用户网络群.皿世界电子元器件2084.12。
MAX121芯片在高速串行接口电路中的应用
MAX121芯片在高速串行接口电路中的应用[日期：2009-2-11] 作者：未知来源：1 MAX121芯片的性能与特点 M AX121芯片是一个带串行接口的14位模数转换集成电路（ADC），它包含有跟踪/保持电路的一个底飘溢、底噪声、掩埋式齐纳电压基准电源。
它的转换速度快、功率消耗底、采样速率高达308 ks/s点，满量程输入电压范围为±5V，功耗为210 mW。
可与大多数流行的数字信号处理器的串行接口直接接口，该输入可以接收TTL或CMOS的信号电平，时钟频率为0.1-5.5MHz。
M AX121芯片的功能方框图如图1所示。
它有16脚和20脚模式，16脚有DIP和SO封装，20脚有SSOP封装。
特点如下： 14位分辨率；2.9 μS转换时间/308 ks/s吞吐率；400 ns采样时间；底噪声和低失真：78Db SINAD-85Db THD；±5V双极性输入范围，可时承受±15V的过电压；210 mW功耗；可用连续转换模式；30 ppm/C，-5V内部基准源；与DSP处理器接口；16脚DIP和SO封装，20脚SSOP封装。
极限参数:VDD 对DGND 0.3-+6V；VSS对DGND +0.3--7V；AIN对AGND±15V；AGND对DGND ±0.3V数字输入对DGND（CS，CONVST，MODE，CLKIN，INVCLK，INVFRM）；-0.3(Vdd+0.3V)；数字输出对DGND （SFRM，FSTRT，SCLK，SDATA ）+0.3(Vdd+0.3V)；连续功率消耗（TA=+70 ℃） 强度超出上述极限参数可能导致器件的永久性损坏。
这些仅仅是极限参数，并不意味着在极限参数条件下，或在任何其他超出技术规范规定的工作条件下，器件能有效地工作。
延长在极限参数条件下的运行时间，会影响器件的可靠性。
2 工作电路 M AX121运用逐次比较技术和跟踪/保持（T/H）电路，将模拟信号转换为14位串行数据输出码。
2＊4通道同步采样14数据采集系统MAX125／MAX126
2＊4通道同步采样14数据采集系统MAX125／MAX126杨纪明
【期刊名称】《集成电路应用》
【年(卷),期】1999(000)003
【摘要】ＭＡＳＸ１２５／ＭＡＸ１２６为带同步跟踪／保持的高速Ａ／Ｄ芯片，其外围电路简单，与微处理器或数字信号处理器接口方便，对于需要同步采样多个参数的应用系统，利用该器件可简化设计。
本文介绍了它的功能和特点，并给出了它在矢量电机控制中的应用实例。
【总页数】5页(P5-8,21)
【作者】杨纪明
【作者单位】西安交通大学电子工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP335.103
【相关文献】
1.基于MAX125的14位同步数据采集系统研制 [J], 刘靖;程前义
2.24bit、4通道、高动态范围、每通道156kS/s同步采样数据采集系统 [J],
3.基于DAS的可扩展多通道同步采样数据采集系统的布局考虑 [J], Claire Croke
4.基于MAX125的多通道同步采样数据采集系统 [J], 涂水林
5.多通道同步采样数据采集系统的设计 [J], 史延龄;邹来智;李洪津
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新型流水线实现高速低功耗ADC的原理及方法
新型流水线实现高速低功耗ADC的原理及方法 1 MAX1200的特点功能 新型ADC正在朝着低功耗、高速、高分辨率的方向发展，新型流水线结构正是实现高速低功耗ADC的有效方法。
而MAX1200则是采用这一新技术的高速、高精度、低功耗ADC的代表。
MAX1200是一种16位、采样率可达1Msps的单片集成模数转换器，其内部的CMOS积分电路采用全差分多级流水线结构，它具有快速的数字误差校正和自校准功能，能保证在全采样率时具有16位的线性度和91dB 的非杂散动态范围（SFDR），以及良好的信噪比（SNR）和谐波失真（THD）特性。
MAX1200主要应用于高分辨率图象系统、扫描仪、数字通讯、检测仪表和数据接收等领域；其主要技术特点如下： ●采用单电源＋5V供电； ●采用±VREF差分输入，正向参考电压RFPF由外部＋4．906V电压基准提供，负向参考电压RFNF接至模拟地； ●在输入信号为100kHz时，其信噪比为87dB； ●在输入信号为100kHz时的非杂散动态范围为91dB； ●在1Msps速率和＋5V供电时，其器件功耗为273mW； ●具有±0．5LSB的差分非线性误差； ●采用三态、二进制补码输出； ●具有快速、可控自校准功能； ●采用44脚MQFP封装，表1为其功能说明。
2 工作原理 流水线型（pipeline）ADC又称为子区式ADC，它由级联的若干级电路组成，每一级包括一个采样／保持放大器、一个低分辨率的ADC和DAC 以及一个求和电路，其中求和电路还包括可提供增益的级间放大器。
其快速精确的n位转换器是由分为两段以上的子区（流水线）来完成。
每级电路的采样／保持器对输入信号取样后先由一个m位分辨率的粗A／D转换器来对输入进行量化，接着用一个至少n位精度的乘积型数模转换器（MDAC）来产生一个对应于量化结果的模拟电平并送至求和电路，然后由求和电路从输入信号中减掉此模拟电平，并将差值精确放大到某一固定增益后送交下一级电路进行处理。
1．25MS／s、12位、同步采样ADC
1．25MS／s、12位、同步采样ADC
佚名
【期刊名称】《《今日电子》》
【年(卷),期】2008(000)012
【摘要】MAX1377／MAX1379／MAX1383＊是两路ADC，具有独立的串行外设接口（SPI）与主机通信，在最大采样速率下工作时，每个接口的最高时钟频率可降至20MHz。
如果采样速率较低或主机的SPI接口可以工作在高于40MHz的频率，那么设计者还可以将2个数据流连接至单个SPI接口。
为进一步提高灵活性，输入可以配置为4路单端或2路差分通道，从而使同样的MAX1377／MAX1379／MAX1383平台可以用于不同的系统。
【总页数】2页(P109-110)
【正文语种】中文
【中图分类】TN792
【相关文献】
1.具有125kSPS采样率的2通道微功耗12位ADC [J], 陈婷;李田
2.新一代16位8通道同步采样ADC-AD7606在智能电网中的应用 [J], 于克泳;孙建军
3.高速多通道同步采样ADC MAX1312及其应用 [J], 朱红育
4.16位，8通道同步采样ADC [J],
5.应用于电机控制的双通道同步采样14位1 Msps低功耗SAR ADC [J],
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高性能同时采样ADC在工业多通道数据采集系统(DAS)的传感器信号调理中的应用
高性能同时采样ADC在工业多通道数据采集系统(DAS)的传感器信号调理中的应用Joseph Shtargot, 应用工程师摘要：本应用笔记旨在帮助设计人员在高性能多通道数据采集系统(DAS)设计中优化工业传感器与高性能ADC之间的连接电路。
以电网监测系统为例，本文说明了使用MAX11046、MAX1320、MAX1308等多通道、高精度ADC时，如何选择外围器件，优化系统性能，文中给出了原理图。
引言许多高端工业应用采用了高性能、多通道数据采集系统(DAS)，用于处理高精度工业传感器产生的实际信号，有些复杂系统需要使用高性能、多通道、同时采样ADC，例如：MAX11046、MAX1320、MAX1308等。
首先，我们考虑图1所示一款高端三相电力线监测系统，这类工业应用需要在高达90dB (取决于具体应用)的动态范围、64ksps典型采样率的条件下精确地同时采集多通道数据。
为了获得最高系统精度，必须正确处理来自传感器(图1中的CT、PT变压器)的信号，以满足ADC输入量程的要求，从而保证DAS的性能指标满足不同国家相关标准的要求。
图1. 基于MAX11046、MAX1320、MAX1308的DAS在电网监控中的典型应用SAR ADC在工业DAS中的作用如图1所示，MAX11046、MAX1320及MAX1308可同时测量三相及零相电压和电流，每款ADC均采用逐次逼近寄存器(SAR)架构。
从其名称即可看出，SAR ADC采用的是对半查找法则(逐次逼近)。
MAX11046、MAX1320和MAX1308均提供高速转换(8通道的每通道高达250ksps)，支持瞬态信号监测，并具有灵活的±10V、±5V或0至5V接口。
表1列出了部分Maxim的SAR ADC产品的典型特性，如需了解详细信息，请参考每款型号的数据资料。
表1. 高性能、多通道SAR ADC产品的典型特性CT、PT (传感器)变压器的典型输出为±10VP-P或±5VP-P。
高速多通道并行AD采集卡的设计
高速多通道并行AD采集卡的设计
覃春淼;王鑫;陈业伟;秦轶炜;原浩娟
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2014(22)12
【摘要】多通道同步采样技术在相控阵雷达中得到了广泛的应用;针对多通道、高采样率的ADC系统对PCB设计带来的技术挑战,提出了利用两块ADC芯片通过FMC接口至FPGA控制完成4路模拟信号的实时同步采样技术方案,用于改善高速模数混合电路设计中器件布局、电源和信号完整性等对ADC性能的影响,并在分析时钟抖动对信噪比影响的基础上,完成了时钟和ADC芯片外围电路设计;该方案设计灵活、简单,通用性强,可广泛应用于相控阵雷达、MIMO通信、波束形成、声纳等领域.
【总页数】4页(P4107-4110)
【作者】覃春淼;王鑫;陈业伟;秦轶炜;原浩娟
【作者单位】上海航天电子通讯设备研究所,上海201109;上海航天电子通讯设备研究所,上海201109;上海航天电子通讯设备研究所,上海201109;上海航天电子通讯设备研究所,上海201109;上海航天电子通讯设备研究所,上海201109
【正文语种】中文
【中图分类】TP274.2
【相关文献】
1.基于FPGA的多通道AD同步采集卡设计 [J], 刘新玮;韩巍;张泳;高艳
2.多通道高速数据采集卡的设计 [J], 魏丽娜;管力军;南光
3.基于AD1674实现双通道并行高速数据采集卡的设计 [J], 陈烛夜;陈炳泉
4.基于PXI高速多通道AD采集卡的设计 [J], 伍伟;刘亚斌;张秀磊
5.基于CPCI总线多通道并行A/D采集卡设计 [J], 寇志强
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多通道同步采样芯片
多通道同步采样芯片
1. 高集成度，多通道同步采样芯片集成了多个采样通道，可以在单个芯片上实现多个信号的采集和处理，从而节省了系统的空间和成本。
2. 同步采样能力，这种芯片能够确保多个通道的采样动作是同步进行的，这对于需要对多个信号进行时序分析或者需要精确同步的应用非常重要。
3. 高性能，多通道同步采样芯片通常具有高速采样率、低采样失真和低噪声等特性，能够满足对信号采集质量要求较高的应用。
4. 灵活性，这类芯片通常提供丰富的配置选项和接口，可以适应不同的应用场景和系统架构。
在实际应用中，多通道同步采样芯片被广泛应用于无线通信基站、医疗设备、雷达系统、测试测量仪器等领域。
它们为这些系统提供了高性能的信号采集和处理能力，有助于提高系统的性能和可靠性。
总的来说，多通道同步采样芯片在现代电子领域扮演着重要的角色，它们的不断发展和完善将进一步推动各种应用领域的技术进步和创新。
高速ADC在通信电子中的应用
高速ADC在通信电子中的应用随着移动通信技术的发展，人们对通信电子设备的需求也越来越多样化。
从最初的语音通信到现在的高速数据传输，通信电子设备的功能不断升级，要求更快的传输速度、更高的精度和更低的噪声。
而高速ADC（模数转换器）正是满足这一需求的关键。
一、高速ADC的基本原理ADC是将模拟信号转换为数字信号的重要器件，其基本原理是采样、量化和编码。
采样：将连续的模拟信号进行采样，即在一定的时间间隔内对信号进行取样。
采样频率取决于要处理的信号特性，一般要求采样频率是信号频率的2~3倍，才能准确地还原信号。
量化：采样后的信号再经过量化处理，即将连续的模拟信号离散化为一组有限的离散值，这些值表示信号在某个时间段内的幅值。
编码：将离散的量化值进行数字编码，形成与原始信号相对应的数字信号。
高速ADC需要在非常短的时间内完成采样、量化和编码三个步骤，因此需要使用特殊的电路设计和加速技术，来提高转换速度和精度，同时减小噪声。
二、高速ADC在通信电子中的应用1. 无线通信无线通信需要将数字信号转换为模拟信号发送出去，在接收端将模拟信号转换为数字信号进行处理。
高速ADC可以将无线信号快速地转换为数字信号，并进行数字处理，达到高速数据传输的目的。
在5G通信中，高速ADC可用于接收机和发射机的数字前端。
高速ADC可以将多个载波信号进行采样编码，这些载波信号具有高带宽和高信噪比的特点，而ADC可以快速的完成采样、量化和编码过程，从而满足5G通信的需求。
2. 音频处理高速ADC可以将音频信号转换为数字信号，并通过数字处理器进行处理。
在音频采集方面，高速ADC可以对超出人耳频率范围的信号进行采样，提高音频信号的质量和清晰度。
在音频处理方面，高速ADC可以通过数字信号处理器对音乐和声音进行处理，增强音乐的音效，调整音量等。
3. 雷达信号采集雷达信号是一种高速的模拟信号，其采集需要高速ADC。
此外，在雷达测距方面，高速ADC可以将雷达返回信号快速转换为数字信号，从而实现精准测距。
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高速多通道同步采样ADC MAX1312及其应用【摘要】阐述了MAX1312的特性和工作原理，介绍了MAX1312与通用8位微处理器AT89C52的硬件接口设计以及软件编程方法，最后简述了该模数转换器在多相电机控制中的应用。
【关键词】模数转换器；多通道；同步采样；MAX1312Abstract：The principle，features and application of multi-channel synchronized sample ADC MAX1312 are introduced，including its hardware interface design and software programming method between MAX1312 and Micro-processor.AT89C52.At last，it describes the application of MAX1312 in controlling the polyphase electric engine.Keywords：A/D converter；multi-channel；synchronized sample；MAX13121.引言在电子测量技术中，必须把模拟信号转换为数字信号，才能够用计算机系统进行处理，模/数转换的速度和精度一直是测量的关键。
但是高速和高精确度的转换器仍然难以满足某些特殊场合的要求，例如：在多相电机控制、多相电源监控等场合，要求对多路数据进行精确同步的采集，一般的单通道A/D和多通道轮流采集A/D都不满足这种场合的要求。
MAX1312是美国美信公司（MAXIM）新推出的一种高速同步采样模数转换器，它具有12位的精度，8路模拟信号输入，单电源+5V供电，完成8个通道的转换时间仅需要1.96us，对外提供了一个12位20MHZ并行数字接口，可以很方便与各种微处理器相连接，使用十分方便[1]。
2.MAX1312简介MAX1312是美国美信公司（MAXIM）新推出的多通道同步采样、并行输出模数转换器。
采用TQFP48封装，引脚形式如图1所示。
其中：CH0-CH7为八路模拟信号的输入端；D0-D7为八位双向数据总线，用来写入控制字或读出低8位转换结果；D8-D11为高四位数据输出口，当RD=1或CS=1时为高阻状态；CS为片选引脚低电平有效，低电平将激活数字接口，保持高电平时，数字总线为高阻状态；WR为写输入引脚，将该引脚置低电平启动一次写指令，用D0-D7进行通道配置；RD读输入，将该引脚置低电平启动一次并行数据总线读指令；CONVST为启动转换输入，将CONVST驱动为高电平来启动转换过程，模拟输入在其上升沿采样；EOC为转换结束输出，EOC跳变到低电平表明一次转换的结束，在下一个CLK上升沿或CONVST下降沿时跳变回高电平；EOLC为最后转换结束输出，EOLC跳变到低电平表明最后一个通道的转换结束；当CONVST跳变到低电平为下一次转换时序做准备时，跳变到高电平；INTCLK/EXTCLK为时钟选择输入端；CLK外部时钟输入。
MAX1312只需要单电源+5V供电，通道的选择可由写入不同的控制字来实现，每个输入通道模拟电平的范围为：±10V。
使用户非常方便的与输出信号为4-20mA的非电量变送器或±12V和±5V供电的传感器接口。
该芯片提供数据读取并行接口方式，可与任何标准的微处理器简便联结，因此广泛应用于工业控制，数据采集，电机调速等系统中。
其主要特性如下：（1）单电源供电：+5V，使用十分方便；（2）分辨率：12位；（3）8个模拟输入通道，可同时采样；（4）转换时间：单通道0.72us，双通道0.9us，四通道1.26us，八通道1.98us；（5）内部时钟模式或外部时钟模式；（6）内部4.096V电压源或外接基准电压源；（7）通道关断模式低功耗省电模式；（8）48脚TQFP封装（7mm×7mm）。
3.工作原理MAX1312有单极性和双极性两种工作模式，图1也给出了双极性模式下的工作电路。
图1中：REF+正基准旁路，用一个0.1uF电容将其旁路到AGND，同时用一个2.2uF电容和一个0.1uF电容将其旁路到REF-。
COM基准公共端旁路，用一个2.2uF电容和一个0.1uF电容将其旁路到AGND。
REF-负基准旁路，用一个0.1uF电容将其旁路到AGND，同时用一个2.2uF电容和一个0.1uF电容将其旁路到REF+。
应将所有的DGND引脚连接在一起。
将所有DVDD引脚连在一起，并用一个0.1uF电容将其旁路到DGND。
SHDN关断输入，SHDN驱动为高电平时将器件置为关断模式，标准工作模式下SHDN与DGND连接。
CHSHDN低电平有效，模拟输入通道关断控制输入端，低电平时配置寄存器中未被选择进行转换的模拟输入通道被关断，高电平时，所有通道都有效，无论是否被配置。
上电复位时，所有通道都被选中进行转换，加上电源后，允许经过1MS的唤醒时间，然后启动一次虚拟转换，并放弃转换结果，在虚拟转换完成后，才可以进行精确的转换。
MAX1312的工作方式因用户所选择的时钟模式和基准电源模式的不同而有所不同。
有两种时钟模式可供选择：即内部时钟模式和外部时钟模式。
内部时钟模式将微处理器从提供ADC转换时钟的负担中解放出来，为实现内部时钟模式，将INTCLK/EXTCLK与A VDD相连，CLK与DGND相连。
外部时钟将INTCLK/EXTCLK与AGND相连，外部时钟源连接到CLK，最高可达20MHZ，不能低于100KHZ否则线性度不能保证。
基准电源的提供也分为两种方式。
内部基准模式下，用一个不低于0.01uF的电容将REFMS/REF节点旁路到AGND。
外部模式下，用+2V至+3V的外部电压驱动REFMS/REF节点。
工作时，输入通道可以通过对配置寄存器的写操作来进行控制。
8位配置寄存器D0-D7分别对应相应的输入通道CH0-CH7，把任位置1将激活相应的输入通道，上电时默认8个通道都处于激活状态。
写配置寄存器时，将CS和WR设为低电平，然后将D0-D7位装载到并行总线，再将WR置为高电平，数据在上升沿锁存，在转换时序的任意时刻都能够对其进行写操作。
写操作时序如图2所示。
所有有效通道的同时采样都保留了相关的相位信息，非常适合电机控制与电源监视。
为保留多通道的相位信息，所有的输入通道都有专用的T/H放大器，输入T/H电路受CONVST输入的控制，当CONVST为低电平时，T/H电路跟随模拟输入，当其为高电平时T/H电路将保持模拟输入。
上升沿是模拟输入的采样时间。
为保证达到12位的精度，CONVST的低电平至少保持100ns。
虽然更长的采样时间可以是转换输出更接近模拟输入，但是采样时间的最大值应限制在1ms以内，若转换时间超过1ms，输入电路中电容器的电压跌落回使转换精度得不到保证。
内部时钟模式下启动一次转换，需在采样时间内将CONVST置低电平。
当CONVST为低电平时，T/H捕获信号，在上升沿转换开始。
一旦能够读取转换结果，转换结束信号EOC将给出一个低电平脉冲。
当最后一个通道的转换结果而已被读取时，EOLC跳变为低电平。
因此MAX1312的转换结果可以通过两种方式进行读取。
1）转换周期中启动读操作，时序如图3所示CS可以一直保持低电平或仅在RD周期里保持低电平，也可以与RD信号相同。
内部时钟模式下，EOC 900ns内跳变到低电平，外部时钟模式下13个CLK 周期的上升沿跳变到低电平。
为了读取转换结果，将CS和RD置低电平，使数据锁存到并行数据输出总线。
然后将RD置为高电平释放数字总线，内部时钟模式下，下一个EOC下降沿在225ns以内出现。
外部时钟模式下，在三个CLK周期内出现，当最终转换结果可以读取时EOLC跳变到低电平。
2）转换结束后读取，时序如图4所示CS，RD低电平，RD连续的低电平脉冲将转换结果顺次放到总线上，时序中最后一个转换结果读取后，额外的读脉冲可以使指针重新指向第一个转换结果。
4.MAX1312与8位微处理器的接口电路设计在多相电机的控制中通常需要对每一相的数据进行同步采集，一般解决的方法有两种：一种是通过微处理器去控制多个采样保持器进行多相数据的同步采样；另一种是多相数据轮流采集，然后通过一定的软件方法进行修正。
采用MAX1312设计多相电机控制电路，不仅可以降低硬件的复杂度（不用外加采样保持器）和成本，更避免了用微处理器去完成复杂的修正算法。
以下给出了MAX1312和通用8位微处理器AT89C52之间的硬件接口电路设计。
由于MAX1312芯片的数据输出没有设置可控制的门电路，12位数据一次同时出现在数据总线上，因此不能和只有8位数据总线的微处理器AT89C52直接相连。
为此，在电路中设置8155的并行I/O通道作为MAX1312的输出数据传送通道，8155的PA口连接MAX1312的低8位数据输出，PB口低四位连接MAX1312的高4位数据输出。
设计采用8路通道转换完后读取转换结果。
用AT89C52的P2.0控制MAX1312的片选输入，P2.1启动A/D转换，P2.2转换结果读控制线。
下面给出AD部分示例程序：MOV R0，#20H ；存放数据首地址MOV R1，#08H ；采集通道数MOV DPTR，#7F00H ；送控制字0C到8155MOV A，#0CHMOV @DPTR，A ；使PA，PB，为基本输入方式CLR P2.0 ；使能A/DSETB P2.2SETB P2.1CLR P2.1 ；启动A/D转换DELAYSETB P2.1MOV DPTR，#7F02HMOVX A，@DPTRJNB ACC.7，ADEND ；转换结束？读取结果ADEND：CLR P2.2 ；读使能MOV DPTR，#7F01HMOVX A，@DPTR ；读取低8位转换结果MOV @R0，A ；保存到20HINC DPTRINC R0MOVX A，@DPTR ；读取转换结果高4位MOV @R0，A ；保存到21HSETB P2.2DJNZ R1，ADEND……转数据处理程序5.结语实验结果表明，以MAX1312多通道高速同步采样ADC和AT89C52微处理器为核心的控制模块可以实现对多相电机的各相数据的实时检测，是实现多相电机控制的一种简单而实用的方法。
参考文献[1]MAXIM产品资料全集[Z].（美国）美信集成产品公司，2004.[2]李华等.MCS-51系列单片机应用接口技术[M].北京航空航天大学出版社，1997，8.[3]陈锟，危立辉.基于单片机的直流电机调速器控制电路[J].中南民族大学学报（自然科学版）2003，9：43-45.。