數字延時器AD9501的性能及其應用
1引言
ADI公司生產的AD9501 是一種數字可編程延時器,也是一種輸入輸出信號具有可編程功能的時間延時器。該器件可以替代模擬延遲線,大大提高延時的精確度,最小延時可達10ps,器件的最大延時范圍由外部電阻器、外部電容器確定,設計師可在2.5ns~10μs范圍內選擇器件的最大延時范圍,再通過設置8位數字信號確定具體的延時時間。
2結構和主要參數
2.1內部結構和引腳功能
內部結構如框圖1所示,由3部分組成:線性斜波產生器、8位數字模擬轉換器和電壓比較器。觸發(fā)脈沖上升沿觸發(fā)線性斜波產生器開始延時周期,當斜波產生器的輸出等于D/A轉換器設置的電壓時,比較器有輸出。引腳功能如表1所示。
表1 引腳功能
引腳號 | 引腳名稱 | 功 能 |
---|---|---|
1 | +Vs | 電源電壓:+5V |
2 | LATCH | 高電平時,鎖定D0~D7;低電平時,打開寄存器 |
3 | TRIGGER | 上升沿觸發(fā)內部斜波產生器,開始延時 |
4 | RESET | 高有效,復位斜波產生器和電壓比較器 |
5 | DAC OUTPUT | 內部數字、模擬轉換后的電壓輸出 |
6 | CSET | 外接電容器 |
7 | RSET | 外接電阻器 |
8 | OFFSET ADJ | 用于調整最小程序延時TPD |
9 | GROUND | 地 |
10 | OUTPUT | 延時脈沖輸出 |
11 | +Vs | 電源電壓+5V |
12~19 | D0~D7 | 用于設置可編程延時 |
20 | GROUND | 地 |
2.2主要參數
——電源電壓:+5V
——輸出功率:480mW
——最高觸發(fā)頻率:22MHz
——輸出電壓的上升時間:2.3ns
——輸出電壓的下降時間:1.0ns
——D/A轉換器設置時間:TLD=30ns
——線性斜率設置時間:TLRS=20ns
——輸出脈寬最小值:7.5ns
——復位延時:TRD=14.5ns
3工作原理
數字可編程延時器用以延遲脈沖信號的時間,基本時序如圖2所示,觸發(fā)脈沖上升沿觸發(fā)延時開始,當斜波電壓超過D/C轉換器輸出電壓時,器件將結束延時。D/C轉換器電壓值由8位數字信號控制,在全程范圍內選擇所需的延時時間,保證器件具有精確的數字延時,并可編程。
全程范圍的延時時間最大值是2.5ns~10μs,由外接電阻器和外接電容器確定,若延時時間最大值小于326ns,外接電容器的CSET=0;若延時時間最大值大于326ns,外接電容器的CSET=500pF,全程延時范圍TDFS=RSET×(CSET+8.5pF)×3.84。
最小延時TDF=觸發(fā)電路的延時+斜波產生器的延時+電壓比較器的延時,延時輸出T延時=TDF+(數字值/256)×TDFS。
4應用實例
AD9501經常用于延時電路,電路結構如圖3所示。AD9501還可用在可編程振蕩器中,振蕩器的頻率由AD9501延時時間來控制,fREQ=1/(TAD9501延遲+3U1延遲),電路圖如圖4所示,使能端(ENABLE)用來控制振蕩器是否工作。
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