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ISLA11xP50 输出数据定时和同步程序浅析

电子设计 ? 2021-06-04 17:01 ? 次阅读

本应用笔记介绍了 ISLA11xP50 模数转换器 (ADC)。本文的目的是提供有关 ISLA11xP50 输出数据定时和同步程序的基本信息。

使用当前的 FPGA 技术可以轻松地从 ISLA11xP50 ADC 捕获数据。源同步 LVDS 接口以 250MHz 时钟提供高达 500MHz 的 DDR 输出数据。时钟和数据在 ±250ps 内对齐,在 500MSPS 运行时在整个工艺、电压和温度范围内提供 1.5ns 的宽保证数据有效区域。

在内部,输入时钟立即被二分频,以便以输出采样率的一半为两个 ADC 内核提供时钟。即使 500MSPS 输出数据流由两个交错式 ADC 内核生成,输出数据也始终以已知顺序从单个 ISLA11xP50 传送。由于二分频的不确定输出相位,具有对齐输入时钟边沿的多个 ADC 可能没有对齐的输出时钟边沿。CLKOUTP 信号可以在输入时钟的上升沿为高电平或低电平,除非特别强制为已知状态。

ISLA11xP50 包括同步功能,可以更轻松地设计需要同步采样或进一步交错采样的系统。同步可能就像使用单个 ADC 输出数据时钟或 CLKDIVRST 引脚来强制同步一样简单。更复杂的方法可以使用 PHASE_SLIP 寄存器来调整时序。最佳方法取决于许多因素,包括时序余量、FPGA 系列、FPGA 设计工具和印刷电路板 (PCB) 限制。在 500MSPS 操作时,CLKDIVRSTP 建立和保持时序对于某些设计可能具有挑战性。通过门控 ADC 输入时钟以提供额外的裕量,可以有效地放宽这些时序要求。

输出时序

ISLA11xP50 输入时钟和数据通过 ISLA11xP50 以类似的延迟路径传播,以放宽数据捕获时序要求。ADC 输出 DATA 将在 CLKOUTP 信号的 ±250ps 内从一个样本转换到下一个样本;在 500MSPS 时留下 1.5ns 的宽数据有效窗口。CLKOUTP 将在 1.8V 和 +25°C 时从 CLKP 延迟 2.6ns 至 3.3ns,如图 1 所示,或在从 -40°C 至 1.7V 至 1.9V 的整个推荐工作范围内延迟 2.0ns 至 3.6ns +85°C。

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内部运作

ISLA11xP50 的交错操作需要将 500MHz 输入时钟除以 2,以便每个内核以 250MSPS 进行采样。图 2 显示了 ADC 内部时钟电路的概念图。时钟分频器通常在随机状态下从上电复位中出来,因此输出时钟相位(图 2 中的 CLK_A、CLK_B)是不确定的。在使用单个 ADC 的正常操作中,未知时钟相位无关紧要,输出采样顺序始终正确。同步多个 ADC 时可能不是这种情况。CLKOUTP 相位的不确定性意味着 CLKOUTP 上升沿可能不会跨由同一时钟源驱动的多个 ADC 对齐。如图 3 所示,这种可能的相位差会导致所捕获数据的采样时间和序列出现意外差异。

同步

ISLA11xP50 提供两种机制来控制输出时钟相位:

CLKDIVRSTP 引脚提供了同步多个 ADC 的最简单方法。当 CLKDIVRSTP 在数据表设置和保持时间内设置为高电平时,CLKOUTP 信号将始终被强制为已知相位。将 CLKP 和 CLKDIVRSTP 路由到具有相同 PCB 延迟的多个 ADC 允许所有 ADC 同时设置为相同的采样相位。断言 CLKDIVRSTP 可能会导致内部 DLL 失去锁定长达 52?s。在此 52?s 周期后,可能会捕获有效数据。此过程必须在每次电源循环或 ADC 复位后完成。

可以写入 PHASE_SLIP 寄存器 (0x71) 以有效地反转 CLKOUTP 信号。用户测试模式允许输出一对已知值,但使用这些值来识别时钟相位关系比使用 CLKDIVRSTP 需要更多的 FPGA 代码。与 CLKDIVRSTP 同步后,PHASE_SLIP 寄存器可用于延迟输出数据以进一步交错多个 ADC。

如果 CLKDIVRSTP 需要宽松的建立和保持时间,则可以关闭输入时钟,将 CLKDIVRSTP 设置为高电平,然后重新启用时钟。必须使用无毛刺时钟门控电路以确保可靠运行。

编辑:hfy

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信息描述These devices are 8-bit successive- approximation analog-to-digital converters, each with an input-configurable multichannel multiplexer and serial input/output. The serial input/ output is configured to interface with standard shift registers or microprocessors. Detailed information on interfacing with most popular microprocessors is readily available from the factory. The TLC0834 (4-channel) and TLC0838 (8-channel) multiplexer is software-configured for single-ended or differential inputs as well as pseudodifferential input assignments. The differential analog voltage input allows for common-mode rejection or offset of the analog zero input voltage value. In addition, the voltage reference input can be adjusted to allow encoding of any smaller analog voltage span to the full 8 bits of resolution. The TLC0834C and TLC0838C are characterized for operation from 0°C to 70°C. The TLC0834I and TLC0838I are characterized for operation from -40°...
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TLC0832 8 位,22kSPS ADC 串行输出,微处理器外设/独立运算,Mux 选项,具有 SE 或差动,2 通道

TLC0831 8 位,31kSPS ADC 串行输出,微处理器外设/独立运算,单通道

信息描述 These devices are 8-bit successive-approximation analog-to-digital converters. The TLC0831 has single input channels; the TLC0832 has multiplexed twin input channels. The serial output is configured to interface with standard shift registers or microprocessors. The TLC0832 multiplexer is software configured for single-ended or differential inputs. The differential analog voltage input allows for common-mode rejection or offset of the analog zero input voltage value. In addition, the voltage reference input can be adjusted to allow encoding any smaller analog voltage span to the full 8 bits of resolution. The operation of the TLC0831 and TLC0832 devices is very similar to the more complex TLC0834 and TLC0838 devices. Ratiometric conversion can be attained by setting the REF input equal to the maximum analog input signal value, which gives the highest possible conversion resolution. Typically, REF is set equal to VCC (done internally on...
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TLC0831 8 位,31kSPS ADC 串行输出,微处理器外设/独立运算,单通道

TLC0820A 8 位,392kSPS ADC 并行输出,微处理器外设,片上跟踪与保持,单通道

信息描述 The TLC0820AC and the TLC0820AI are Advanced LinCMOSTM 8-bit analog-to-digital converters each consisting of two 4-bit flash converters, a 4-bit digital-to-analog converter, a summing (error) amplifier, control logic, and a result latch circuit. The modified flash technique allows low-power integrated circuitry to complete an 8-bit conversion in 1.18 us over temperature. The on-chip track-and-hold circuit has a 100-ns sample window and allows these devices to convert continuous analog signals having slew rates of up to 100 mV/us without external sampling components. TTL-compatible 3-state output drivers and two modes of operation allow interfacing to a variety of microprocessors. Detailed information on interfacing to most popular microprocessors is readily available from the factory.特性 Advanced LinCMOSTM Silicon-Gate Technology 8-Bit Resolution Differential Reference Inputs Parallel Microprocessor Interface Conversion and A...
发表于 04-18 20:06 ? 152次 阅读
TLC0820A 8 位,392kSPS ADC 并行输出,微处理器外设,片上跟踪与保持,单通道

THS12082 12 位、8MSPS ADC,具有双通道、DSP/uP 接口、16X FIFO、通道自动扫描、低功耗

信息描述The THS12082 is a CMOS, low-power, 12-bit, 8 MSPS analog-to-digital converter (ADC). The speed, resolution, bandwidth, and single-supply operation are suited for applications in radar, imaging, high-speed acquisition, and communications. A multistage pipelined architecture with output error correction logic provides for no missing codes over the full operating temperature range. Internal control registers allow for programming the ADC into the desired mode. The THS12082 consists of two analog inputs, which are sampled simultaneously. These inputs can be selected individually and configured to single-ended or differential inputs. An integrated 16 word deep FIFO allows the storage of data in order to take the load off of the processor connected to the ADC. Internal reference voltages for the ADC (1.5 V and 3.5 V) are provided.An external reference can also be chosen to suit the dc accuracy and temperature drift requirements of the appl...
发表于 04-18 20:06 ? 231次 阅读
THS12082 12 位、8MSPS ADC,具有双通道、DSP/uP 接口、16X FIFO、通道自动扫描、低功耗

THS1209 12 位、8 MSPS ADC 双通道、DSP/uP 接口、通道自动扫描、低功耗

信息描述The THS1209 is a CMOS, low-power, 12-bit, 8 MSPS analog-to-digital converter (ADC). The speed, resolution, bandwidth, and single-supply operation are suited for applications in radar, imaging, high-speed acquisition, and communications. A multistage pipelined architecture with output error correction logic provides for no missing codes over the full operating temperature range. Internal control registers allow for programming the ADC into the desired mode. The THS1209 consists of two analog inputs, which are sampled simultaneously. These inputs can be selected individually and configured to single-ended or differential inputs. Internal reference voltages for the ADC (1.5 V and 3.5 V) are provided. An external reference can also be chosen to suit the dc accuracy and temperature drift requirements of the application. The THS1209C is characterized for operation from 0°C to 70°C, and the THS1209I is characterized for operation from ...
发表于 04-18 20:06 ? 235次 阅读
THS1209 12 位、8 MSPS ADC 双通道、DSP/uP 接口、通道自动扫描、低功耗

THS1207 12 位,6MSPS 同步采样四通道 ADC;包括并行 DSP/uP I/F 通道自动扫描

信息描述The THS1207 is a CMOS, low-power, 12-bit, 6 MSPS analog-to-digital converter (ADC). The speed, resolution, bandwidth, and single-supply operation are suited for applications in radar, imaging, high-speed acquisition, and communications. A multistage pipelined architecture with output error correction logic provides for no missing codes over the full operating temperature range. Internal control registers are used to program the ADC into the desired mode. The THS1207 consists of four analog inputs, which are sampled simultaneously. These inputs can be selected individually and configured to single-ended or differential-inputs. Internal reference voltages for the ADC (1.5 V and 3.5 V) are provided. An external reference can also be chosen to suit the dc accuracy and temperature drift requirements of the application. The THS1207C is characterized for operation from 0°C to 70°C, the THS1207Iis characterized for operation from ?40°...
发表于 04-18 20:05 ? 304次 阅读
THS1207 12 位,6MSPS 同步采样四通道 ADC;包括并行 DSP/uP I/F 通道自动扫描

AD4020 20位、1.8 MSPS、精密SAR、差分ADC

信息优势和特点 吞吐速率:2 MSPS(最大值) 积分非线性(INL):±3 ppm(最大值) 保证20位无失码 低功耗 9.5 mW(2 MSPS,仅VDD) 80 μW (10 kSPS),16 mW(2 MSPS)(总计) 信噪比(SNR):100.5 dB(典型值,1 kHz),99 dB(典型值,100 kHz) 总谐波失真(THD):-123 dB(典型值,1 kHz),-100 dB(典型值,100 kHz) 易用特性可降低系统功耗和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻态模式 长采集阶段 输入范围压缩 快速转换时间支持很低的SPI时钟速率 SPI可编程模式、读/写能力、状态字 差分模拟输入范围:±VREF 0 V至VREF(VREF在2.4 V至5.1 V之间) 单电源工作:1.8 V,逻辑接口电压:1.71 V至5.5 V SAR架构:无延迟/流水线延迟 保证工作:-40°C至125°C 串行接口SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP兼容 以菊花链形式连接多个ADC,并能提供繁忙指示 10引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP、3 mm × 4.90 mm MSOP封装产品详情AD4020是一款低噪声、低功耗、高速、20位、1.8 MSPS精密逐次逼近型寄存器(SAR)模数转换器(ADC)。它集成了易用特性,可...
发表于 04-18 19:30 ? 496次 阅读
AD4020 20位、1.8 MSPS、精密SAR、差分ADC

AD4007 18 位、1 MSPS 精密、差分 SAR ADC

信息优势和特点 吞吐速率:1 MSPS 积分非线性:最大 ±1.0 LSB (±3.8 ppm) 保证 18 位无失码 低功耗 1 MSPS 时为 4.9?mW(仅限 VDD) 10 kSPS 时为 80 ?W,1 MSPS 时为 8?mW(合计) 信噪比:1 kHz 时为 100.5 dB(典型值),VREF = 5 V;100 kHz 时为 99 dB(典型值)? 总谐波失真:1 kHz 时为 ?123 dB(典型值),VREF = 5 V;100 kHz 时为 ?100 dB(典型值)? 易用特性降低了系统功率和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻模式 长时间采集相位 输入范围压缩 快速转换时间允许较低的 SPI 时钟频率 SPI 可编程模式、读写能力、状态字 差分模拟输入范围:±VREF 0 V 至 VREF,VREF 的范围为 2.4 V 至 5.1 V 1.8 V 单电源供电,具有 1.71 V 至 5.5 V 逻辑接口? SAR 架构:无延时/流水线延迟,首次转换有效? 首次准确转换 保证工作温度:?40°C 至 +125°C 兼容 SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP 的串行接口 可以通过菊花链连接多个 ADC 且具有繁忙指示器 10 引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP、3 mm × 4.90 mm LFCSP?产品详情AD4007 是一款...
发表于 04-18 19:30 ? 445次 阅读
AD4007 18 位、1 MSPS 精密、差分 SAR ADC

AD4004 16 位、1 MSPS、精密、伪差分 SAR ADC

信息优势和特点 吞吐速率:1 MSPS 积分非线性:最大 ±1.0 LSB 保证 16 位无失码 低功耗 1 MSPS 时为 4.9 mW(仅限 VDD) 10 kSPS 时为 70 ?W,1 MSPS 时为 7 mW(合计) 信噪比:1 kHz 时为 93 dB(典型值),100 kHz 时为 90 dB(典型值) 总谐波失真:1 kHz 时为 ?115 dB(典型值),100 kHz 时为 ?95 dB(典型值) 易用特性降低了系统功率和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻模式 长时间采集相位 输入范围压缩 快速转换时间允许较低的 SPI 时钟频率 SPI 可编程模式、读写能力、状态字 伪差分(单端)模拟输入范围 0 V 至 VREF,VREF 介于 2.4 V 至 5.1 V 之间? 1.8 V 单电源供电,具有 1.71 V 至 5.5 V 逻辑接口? SAR 架构:无延时/流水线延迟,首次转换有效 保证工作温度:?40°C 至 125°C 兼容串行接口 SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP 可以通过菊花链连接多个 ADC 且具有繁忙指示器 10 引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP、3 mm × 4.90 mm LFCSP产品详情AD4004 是一款低噪声、低功耗、高速、16 位、1 MSPS 精密逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换...
发表于 04-18 19:30 ? 393次 阅读
AD4004 16 位、1 MSPS、精密、伪差分 SAR ADC

AD4011 18 位、500 kSPS 精密、差分 SAR ADC

信息优势和特点 吞吐速率:500 kSPS 积分非线性:最大±1.0 LSB (±3.8 ppm) 保证 18 位无失码 低功耗 500 kSPS 时为 2.4 mW(仅限 VDD) 10 kSPS 时为 80 ?W,500 kSPS 时为 4 mW(合计) 信噪比:1 kHz 时为 100.5 dB(典型值),VREF = 5 V;100 kHz 时为 99 dB(典型值)? 总谐波失真:1 kHz 时为 ?123 dB(典型值),VREF = 5 V;100 kHz 时为 ?100 dB(典型值)? 易用特性降低了系统功率和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻模式 长时间采集相位 输入范围压缩 快速转换时间允许较低的 SPI 时钟频率 SPI 可编程模式、读写能力、状态字 差分模拟输入范围:±VREF 0 V 至 VREF,VREF 的范围为 2.4 V 至 5.1 V 1.8 V 单电源供电,具有 1.71 V 至 5.5 V 逻辑接口? SAR 架构:无延时/流水线延迟,首次转换有效? 首次准确转换 保证工作温度:?40°C 至 +125°C 兼容 SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP 的串行接口 可以通过菊花链连接多个 ADC 且具有繁忙指示器 10 引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP产品详情AD4011 是一款低噪声、低功耗、高速 16 位 50...
发表于 04-18 19:29 ? 154次 阅读
AD4011 18 位、500 kSPS 精密、差分 SAR ADC

AD4000 16位、2 MSPS精密伪差分SAR ADC

信息优势和特点 吞吐速率:2 MSPS(最大值) INL:±1.0 LSB(最大值) 保证16位无失码 低功耗 9.75 mW(2 MSPS,仅VDD) 70 μW (10 kSPS),14 mW(2 MSPS)(总计) SNR:93 dB(典型值,1 kHz),90 dB(典型值,100 kHz) THD:-115 dB(典型值,1 kHz),-95 dB(典型值,100 kHz) 易用特性可降低系统功耗和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻态模式 长采集阶段 输入范围压缩 快速转换时间支持很低的SPI时钟速率 SPI可编程模式、读/写能力、状态字 伪差分(单端)模拟输入范围:0 V至VREF(VREF在2.4 V至5.1 V之间) 单电源工作:1.8 V,逻辑接口电压:1.71 V至5.5 V SAR架构:无延迟/流水线延迟 保证工作:?40°C至125°C 串行接口SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP兼容 以菊花链形式连接多个ADC,并能提供繁忙指示 10引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP和3 mm × 4.90 mm MSOP封装产品详情AD4000是一款低噪声、低功耗、高速、16位、2 MSPS精密逐次逼近型寄存器(SAR)模数转换器(ADC)。它集成了易用特性,可降低信号链的功耗和复杂性,支持较...
发表于 04-18 19:29 ? 634次 阅读
AD4000 16位、2 MSPS精密伪差分SAR ADC

AD4003 18位、2 MSPS精密SAR差分ADC

信息优势和特点 吞吐速率:2 MSPS(最大值) INL:±1.0 LSB(±3.8 ppm,最大值) 保证18位无失码 低功耗 9.5 mW(2 MSPS,仅VDD) 80 μW (10 kSPS),16 mW(2 MSPS)(总计) SNR:100.5 dB(典型值,1 kHz),99 dB(典型值,100 kHz) THD:-123 dB(典型值,1 kHz),-100 dB(典型值,100 kHz) 易用特性可降低系统功耗和复杂性 输入过压箝位电路 减少了非线性输入电荷反冲 高阻态模式 长采集阶段 输入范围压缩 快速转换时间支持很低的SPI时钟速率 SPI可编程模式、读/写能力、状态字 差分模拟输入范围:±VREF 0 V至VREF(VREF在2.4 V至5.1 V之间) 单电源工作:1.8 V,逻辑接口电压:1.71 V至5.5 V SAR架构:无延迟/流水线延迟 保证工作:?40°C至125°C 串行接口SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP兼容 以菊花链形式连接多个ADC,并能提供繁忙指示 10引脚封装:3 mm × 3 mm LFCSP和3 mm × 4.90 mm MSOP封装产品详情AD4003是一款低噪声、低功耗、高速、18位、2 MSPS精密逐次逼近型寄存器(SAR)模数转换器(ADC)。它集成了易用特性,可降低信号链的功耗...
发表于 04-18 19:29 ? 672次 阅读
AD4003 18位、2 MSPS精密SAR差分ADC

AD1674 完整的12位、100 kSPS ADC

信息优势和特点 完整的单lol赛事官网12位、10 ?s采样ADC 片上采样保持放大器 工业标准引脚排列 8位和16位微处理器接口 交流和直流规格经过全面测试 单极性和双极性输入 输入范围:±5 V、±10 V、0 V–10 V、0 V–20 V 商用、工业和军用温度范围级 提供符合MIL-STD-883和SMD标准的版本 产品详情AD1674是一款完整的多用途12位模数转换器,包括对用户透明的片上采样保持放大器(SHA)、10 V基准电压源、时钟和三态输出缓冲器,可与微处理器接口。AD1674与业界标准产品AD574A和AD674A引脚兼容,但包括采样功能,而且转换速率更快。片上SHA具有宽输入带宽,在转换器的完整奈奎斯特带宽范围内支持12位精度。AD1674的交流参数(如S/(N+D)、THD和IMD等)和直流参数(失调、满量程误差等)均完全合乎额定要求,因而成为信号处理和传统直流测量应用的理想之选。AD1674的设计采用ADI公司BiMOS II工艺实现,高性能双极性模拟电路与数字CMOS逻辑集成在同一lol赛事官网上。 该器件分为五种温度等级:AD1674J和K级的额定温度范围为0°C至+70°C,A和B级为-40°C至+85°C,AD1674T级为-55°C至+125°C。J和K级提...
发表于 04-18 19:18 ? 1117次 阅读
AD1674 完整的12位、100 kSPS ADC

AD1556 适用于24位Σ-Δ型ADC的数字滤波器/抽取器

信息优势和特点 FIR 数字滤波器/抽取器 串行或并行配置选择 输出字速率:250 SPS至16 kSPS 低功耗:6.2 mW(典型值) 待机模式:70 ?W 提供参考设计和带软件的评估板产品详情AD1555是一款完整的Σ-Δ调制器,并集成有可编程增益放大器,主要用于低频、高动态范围的测量应用。该器件输出与模拟输入成比例的1密度位流。当配合数字滤波器/抽取器AD1556使用时,可实现带宽为1+ kHz的业界最高性能ADC。它采用连续时间模拟调制器输入架构,无需外部抗混叠滤波器。可编程增益前端可简化系统设计,扩展动态范围,并缩小系统板面积。低工作功率和待机模式使AD1555成为电池供电远程数据采集系统的理想之选。...
发表于 04-18 19:18 ? 179次 阅读
AD1556 适用于24位Σ-Δ型ADC的数字滤波器/抽取器

AD1555 24位、121 dB典型SNR、Σ-Δ型ADC,集成PGA

信息优势和特点 四阶Σ-Δ调制器 宽动态范围- 116 dB (最小值)、120 dB(典型值,1 ms时)- 117 dB (典型值,0.5 ms时) 低输入噪声:80 nV rms(4 ms、增益为34,128) 低失真:–111 dB(最大值),–120 dB(典型值) 低交调失真:122 dB 采样速率:256 kSPS 极高抖动容差 无需外部抗混叠滤波器 可编程增益前端 输入范围:±2.25 V 稳定的输入 增益设置: 1, 2.5, 8.5, 34, 128 产品详情AD1555是一款完整的Σ-Δ调制器,并集成有可编程增益放大器,主要用于低频、高动态范围的测量应用。该器件输出与模拟输入成比例的1密度位流。当配合数字滤波器/抽取器AD1556使用时,可实现带宽为1+ kHz的业界最高性能ADC。它采用连续时间模拟调制器输入架构,无需外部抗混叠滤波器。可编程增益前端可简化系统设计,扩展动态范围,并缩小系统板面积。低工作功率和待机模式使AD1555成为电池供电远程数据采集系统的理想之选。...
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AD1555 24位、121 dB典型SNR、Σ-Δ型ADC,集成PGA