8位1.0GSPS ADC芯片MXT2001原理與應(yīng)用
(1)OUTV/SCLK:輸出電壓幅度和串行接口時(shí)鐘。為高電平時(shí),表示正常差分輸出數(shù)據(jù)幅度,為低電平時(shí),表示降低差分輸出幅度和降低功耗。當(dāng)擴(kuò)展控制模式被激活,SCLK作為串行數(shù)據(jù)的輸入時(shí)鐘。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/185192.htm(2)OUTEDGE/DDR/SDIN:DCLK邊沿選擇,雙數(shù)據(jù)速率(DDR)和串行數(shù)據(jù)串行輸入。當(dāng)輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí),此引腳設(shè)定DCLKp的輸出邊緣。當(dāng)引腳浮空或連接到1/2電源電壓時(shí),使能DDR時(shí)鐘。在擴(kuò)展控制模式下,此引腳作為串行數(shù)據(jù)輸入端(SDIN)。
(3)RESET:復(fù)位。當(dāng)引腳輸入正脈沖用于復(fù)位和同步多個(gè)轉(zhuǎn)換器的時(shí)序DCLK。
(4)PD/PDQ:低功耗掉電模式。PD引腳為高電平時(shí),芯片進(jìn)入低功耗掉電模式。當(dāng)PDQ引腳接高電平時(shí),只有Q通道進(jìn)入低功耗掉電模式。
(5)CAL:校準(zhǔn)模式啟動(dòng)信號(hào)。最低80個(gè)時(shí)鐘周期的邏輯低電平輸入之后緊隨80個(gè)時(shí)鐘周期的邏輯高電平輸入,將激發(fā)電路進(jìn)入自動(dòng)校準(zhǔn)模式。
(6)FSR/ECE:全量程選擇以及擴(kuò)展控制模式選擇,在非擴(kuò)展控制模式,邏輯低電平會(huì)把全量程差分輸入范圍(峰峰值)設(shè)置為650mV;邏輯高電平會(huì)把全量程差分輸入范圍(峰峰值)設(shè)置為870mV。當(dāng)此腳連接到1/2電源電壓或者懸空時(shí),進(jìn)入擴(kuò)展控制模式。
(7)CLKp/CLKn:ADC的LVDS時(shí)鐘輸入。這個(gè)差分時(shí)鐘信號(hào)必須是交流耦合的。輸入信號(hào)將在CLKp的下降沿被采樣。
(8)VINIp/VINIn/VINQp/VINQn:ADC的模擬輸入腳。
(9)CalFlag:校準(zhǔn)運(yùn)行指示。高電平有效。
(10)DI/DQ/DId/DQd:I通道和Q通道的LVDS數(shù)據(jù)輸出。
(11)ORp/ORn:輸入溢出指示。
(12)DCLKp/DCLKn:差分時(shí)鐘輸出,用于鎖存輸出數(shù)據(jù)。這些引腳可以選擇延時(shí)或不延時(shí)以便輸出同步,在單倍數(shù)據(jù)率SDR模式下,這些信號(hào)的速度為輸入時(shí)鐘的1/2,在雙倍數(shù)據(jù)率DDR模式下,這些信號(hào)的速度為輸入時(shí)鐘的1/4。在校準(zhǔn)周期內(nèi)DCLK不被激活。
MXT2001的應(yīng)用
MXT2001模數(shù)轉(zhuǎn)換器可用于單/雙通道的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,圖3為該芯片工作于雙通道采樣模式下的典型應(yīng)用原理圖,外部I/Q雙通道數(shù)據(jù)經(jīng)此芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,并通過(guò)LVDS接口電路輸出并存儲(chǔ)到FPGA芯片中。
MXT2001的管腳1至管腳36為輸入管腳,其簡(jiǎn)化連接關(guān)系如圖3所示。電路的典型工作條件為電源電壓1.8V,時(shí)鐘輸入頻率為1.0GHz,REXT腳接精度為0.1%,阻值為3.3kΩ的電阻,此電阻值將輔助設(shè)定芯片內(nèi)部基準(zhǔn)電流,應(yīng)保證足夠的精度(精度最好不要低于1%)。
該ADC的模擬信號(hào)輸入(包括時(shí)鐘輸入和I/Q路信號(hào)輸入),推薦采用差分輸入而不是單端輸入,這對(duì)系統(tǒng)的性能影響很大。如果被采樣輸入信號(hào)是單端信號(hào),可以預(yù)先通過(guò)單/雙端變換電路,將單端信號(hào)變成差分信號(hào)。采用BALUN(非平衡變壓器,如型號(hào)ETC1-1-13)或者采用平衡電橋電路均可實(shí)現(xiàn)單端輸入到雙端輸入的信號(hào)變換。
MXT2001輸出的二進(jìn)制編碼數(shù)據(jù)為4路8位500Msps LVDS信號(hào),可并行輸入到FPGA芯片并轉(zhuǎn)換成編碼數(shù)字信號(hào),轉(zhuǎn)存在FPGA的FIFO存儲(chǔ)體中,方便信號(hào)讀取。采用的FPGA芯片可選擇Xilinx公司的Virtex-4/Virtex-5系列產(chǎn)品,這類(lèi)芯片的I/O管腳采用了片上同步(Chip-Sync)技術(shù),便于高速采集數(shù)據(jù)的信號(hào)捕捉。
結(jié)束語(yǔ)
該款雙通道8位1GSPS的ADC芯片MXT2001具有高速、高精度、低功耗、多通道的特點(diǎn),具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能,可以廣泛用于各種實(shí)時(shí)性要求特別高的軍民用電子系統(tǒng)和測(cè)試設(shè)備中,為射頻信號(hào)接收器,高速雷達(dá),衛(wèi)星機(jī)頂盒,通信系統(tǒng),數(shù)字示波器,測(cè)試設(shè)備等高精尖設(shè)備提供關(guān)鍵器件。
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評(píng)論