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            EEPW首頁 > 模擬技術(shù) > 設(shè)計應(yīng)用 > 帶輔助DAC的雙路Σ-Δ轉(zhuǎn)換器的原理及應(yīng)用

            帶輔助DAC的雙路Σ-Δ轉(zhuǎn)換器的原理及應(yīng)用

            作者: 時間:2009-09-11 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            1. 內(nèi)部框圖
              AD公司新近推出的這種帶的雙路Σ-Δ模數(shù),是一個完整的15位CMOS模數(shù)件。它采樣速率高,功耗低,且輸入端兼有信號處理功能,接收通道上的兩個帶數(shù)字濾波器的Σ-Δ型ADC合用一個能隙參考基準(zhǔn)??刂?a class="contentlabel" href="http://www.biyoush.com/news/listbylabel/label/DAC">DAC可執(zhí)行AFC的功能,其它功能可以從串行端口獲得,以滿足器件多方面的性能要求。
              圖1所示為AD7729的內(nèi)部框圖。AD7729主要有兩大部分組成:模數(shù)和輔助數(shù)模轉(zhuǎn)換器。模數(shù)轉(zhuǎn)換器由ΣΔ型ADC、數(shù)字濾波器、偏移調(diào)整和主串行通訊接口組成;數(shù)模轉(zhuǎn)換器由10位輔助、輸出緩沖器和輔助串行接口組成。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/188652.htm

            1.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器
              模數(shù)轉(zhuǎn)換器部分有I和Q兩個通道,分別由一個開關(guān)電容濾波器和一個15位的ADC組成。片內(nèi)的數(shù)字濾波器對系統(tǒng)的性能起著關(guān)鍵作用,它們的幅頻和相頻響應(yīng)特性保證了相鄰?fù)ǖ篱g的相互干擾有極好的抑制性。
              a. Σ-Δ型ADC
              開關(guān)電容濾波器以13MHz的速率對接收的模擬量進行采樣,其頻率響應(yīng)如2(a)所示。接收通道上的另一個數(shù)字濾波器的時鐘頻率為6.5MHz,其頻率響應(yīng)特性如圖2(b)所示。兩濾波器對應(yīng)的綜合頻率響應(yīng)如圖2(c)所示。AD7729的接收通道采用了Σ-Δ轉(zhuǎn)換技術(shù),在片內(nèi)實現(xiàn)系統(tǒng)濾波,從而保證了I和Q 端15位的高精度輸出。具體工作過程是用一個充電平衡的調(diào)制器以6.5MHz的速度對開關(guān)電容濾波器的輸出進行采樣,并將其轉(zhuǎn)化成數(shù)字脈沖串。過高的過采樣速率能分散0?.25MHz的量化噪音,并使它在所關(guān)心的頻帶中減小。然后用一高階的調(diào)制器對噪音頻譜整形。再利用數(shù)字濾波器對帶外噪音進行處理,并同時把數(shù)字脈沖轉(zhuǎn)化成并行的15位二進制數(shù)據(jù)。

              b. 數(shù)字濾波器
              它有288個抽頭,建立時間為44.7μs。我們已介紹了它的兩個重要功能:系統(tǒng)的濾波功能和消除帶外量化噪音功能。由此可以看出,它有兩點優(yōu)于模擬濾波器:首先,由于它位于ADC之后,消除A/D轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的噪音;其次,它不僅消除了低通的振鈴,同時還保證了線性相位響應(yīng)。雖然這些功能都是模擬濾波器很難達到的,但模擬濾波器卻消除了A/D轉(zhuǎn)化前信號中所帶的噪音。由于噪音的波峰有使模擬調(diào)制解調(diào)器達到飽和的危險,AD7729專門為調(diào)制器和濾波器設(shè)置了一個超范圍裕度,允許有100mV的超范圍漂移。
            1.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器
              a.輔助控制功能
              該功能是由輔助DAC來實現(xiàn)的。它由幾個高阻抗電流源組成,后接很輕的負載以保證它的直流精度。輔助DAC帶有輸出放大器,可以允許10kΩ的負載電阻。DAC的模擬輸出為2VREFCAP/32+(2VREFCAP-2VREFCAP/32)×DAC/1023 。其中:VREFCAP是參考電壓。DAC是所要輸出的數(shù)字信號。
              b.參考電壓和串行端口
              REFCAP是一個能隙參考基準(zhǔn),不僅噪音低,還可為ADC和輔助DAC提供溫度補償。參考電壓VREFCAP=1.3V。主串行接口(BSPORT)和輔助串行接口(ASPORT)都是DSP(數(shù)字信號處理器)兼容的串行端口。用戶可自由選擇寄存器與端口的連接方式,還可通過調(diào)整SCLK的頻率來減小功耗。
              c. 讀/寫操作
              經(jīng)串行口對寄存器進行的讀和寫操作就是對16位字長的數(shù)據(jù)即10個數(shù)據(jù)位和6個地址位(Rx例外)進行轉(zhuǎn)換。必須對只讀寄存器給出一定的地址才能從中讀出對應(yīng)的的內(nèi)容,寫入和讀出的時間間隔大約為4個主時鐘周期。

            2. 引腳

              AD7729采用28引腳TSSOP和28腳SOIC兩種封裝形式。其引腳說明見表1所列。


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            關(guān)鍵詞: DAC 輔助 轉(zhuǎn)換器 原理

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