内置序列器的8通道、1 MSPS、8/10/ 12位 ADC，采用20引脚TSSOP封装 AD7908/AD7918/AD7928 产品特性 功能框图 高吞吐速率：1 MSPS 额定电压(AVDD)：2.7 V至5.25 V 低功耗 6.0 mW(最大值，1 MSPS，3 V电源) 13.5 mW(最大值，1 MSPS，5 V电源) 8个带序列器的(单端）输入 宽输入带宽 信纳比70 dB(最小值，50 kHz输入频率、AD7928) 灵活的功耗/串行时钟速度管理 无流水线延迟 高速串行接口：SPI®/QSPI™/MICROWIRE™/DSP兼容 关断模式：0.5 μA(最大值) 20引脚TSSOP封装 通过汽车应用认证 AVDD REFIN VIN0 T/H • • • • • • • • • • • • • 8-/10-/12-BIT SUCCESSIVE APPROXIMATION ADC I/P MUX VIN7 SCLK CONTROL LOGIC SEQUENCER DOUT DIN CS VDRIVE 概述 GND AD7908/AD7918/AD7928分别是8位、10位和12位高速、低 功耗、8通道逐次逼近型ADC。采用单电源工作，电源电 压为2.7 V至5.25V，最高吞吐速率可达1 MSPS。它内置一个 低噪声、宽带宽采样保持放大器，可处理8 MHz以上的输入 频率。 转换过程和数据采集过程通过/CS和串行时钟信号进行控 制，从而为器件与微处理器或DSP轻松接口创造了条件。 输入信号在CS的下降沿进行采样，而转换同时在此处启 03089-001 AD7908/AD7918/AD7928 图1. 产品特色 1. 高吞吐速率、低功耗。AD7908/AD7918/AD7928的吞 吐量高达1 MSPS。在最高吞吐量下，采用3 V电源时， AD7908/AD7918/AD7928的最大功耗仅6 mW。 2. 8路带通道序列器的单端输入。可以选择通道顺序， ADC将按该顺序循环执行转换。 3. 利 用 V DRIVE 功 能 实 现 单 电 源 供 电 。 AD7908/AD7918/ 动。该器件无流水线延迟。 AD7908/AD7918/AD7928采用先进的设计技术，可在最高 AD7928采用2.7 V至5.25 V单电源供电。利用VDRIVE功能， 吞吐量下实现极低的功耗。在最高吞吐量下，采用3 V电源 串行接口可直接连至独立于AVDD的3 V或5 V处理器系统。 时，AD7908/AD7918/AD7928的最大功耗为2 mA；采用5 V 4. 灵活的功耗/串行时钟速度管理。转换速率取决于串行 电源时，最大功耗为2.7 mA。 时钟，通过提高串行时钟速度可缩短转换时间。这些器 通过配置控制寄存器，器件的模拟输入范围可以在0 V至 件还提供多种关断模式，可在较低吞吐量下实现最高功 REFIN或0 V至2 × REFIN间选择，可采用标准二进制或二进制 效，完全关断时的最大功耗为0.5 μA。 补码输出编码。AD7908/AD7918/AD7928具有8个带通道序 5. 无流水线延迟。这些器件采用标准逐次逼近型ADC，通 列器的单端模拟输入，可以通过预先编程选择通道转换 过CS输入与一次性转换控制可实现对采样时间的精确 顺序。 控制。 AD7908/AD7918/AD7928的转换时间取决于SCLK频率，该 频率同时用作转换控制的主时钟。 Rev. E Document Feedback Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 ©2006–2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Technical Support www.analog.com ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提供 的最新英文版数据手册。 AD7908/AD7918/AD7928 目录 特性....................................................................................................1 控制寄存器.................................................................................... 15 概述....................................................................................................1 序列器操作 .............................................................................. 16 功能框图 ...........................................................................................1 SHADOW寄存器 .................................................................... 17 产品特色 ...........................................................................................1 电路信息................................................................................... 18 修订历史 ...........................................................................................2 转换器操作 .............................................................................. 18 技术规格 ...........................................................................................3 ADC传递函数 ......................................................................... 19 AD7908规格................................................................................3 处理双极性输入信号............................................................. 19 AD7918规格................................................................................5 典型连接图 .............................................................................. 19 AD7928规格................................................................................7 工作模式................................................................................... 21 时序规格......................................................................................9 功耗与吞吐速率...................................................................... 23 绝对最大额定值........................................................................... 10 串行接口................................................................................... 23 ESD警告.................................................................................... 10 微处理器接口 .......................................................................... 24 引脚配置和功能描述 .................................................................. 11 应用须知................................................................................... 27 术语................................................................................................. 12 外形尺寸 ........................................................................................ 28 典型性能参数 ............................................................................... 13 订购指南................................................................................... 28 性能曲线................................................................................... 13 汽车应用级产品...................................................................... 28 修订历史 2014年1月—修订版D至修订版E 更改“订购指南” ........................................................................... 28 2008年11月—修订版B至修订版C 更改表5、ESD参数 ..................................................................... 10 2010年12月—修订版C至修订版D 2006年6月—修订版A至修订版B 更改“产品特性”部分......................................................................1 格式更新 ....................................................................................通篇 增加汽车SINAD和SNR参数(表1) ...............................................3 增加汽车SINAD和SNR参数(表2) ...............................................5 增加汽车SINAD和SNR参数(表3) ...............................................7 增加汽车温度范围(表5)................................................................7 增加“汽车应用级产品”部分...................................................... 28 更改“基准电压”部分................................................................... 21 2003年9月—修订版0至修订版A 更改图3 .......................................................................................... 15 更改“基准电压”部分................................................................... 18 更改“订购指南” ........................................................................... 28 Rev. E | Page 2 of 28 AD7908/AD7918/AD7928 规格 AD7908规格 除非另有说明，AVDD = VDRIVE = 2.7 V至5.25 V，REFIN = 2.5 V，fSCLK = 20 MHz，TA = TMIN至TMAX。 表1. 参数 动态性能 信纳比(SINAD)2 信噪比(SNR)2 总谐波失真(THD)2 峰值谐波或杂散噪声(SFDR)2 交调失真(IMD)2 二阶项 三阶项 孔径延迟 孔径抖动 通道间隔离2 全功率带宽 直流精度2 分辨率 积分非线性 差分非线性 输入范围：0 V至REFIN 失调误差 失调误差匹配 增益误差 增益误差匹配 输入范围：0 V至2 × REFIN B级1 单位 49 48.5 49 48.5 −66 −64 dB，最小值 dB，最小值 dB，最小值 dB，最小值 dB(最大值) dB(最大值) −90 −90 10 50 −85 8.2 1.6 dB(典型值) dB(典型值) ns(典型值) ps(典型值) dB(典型值) MHz(典型值) MHz(典型值) 8 ±0.2 ±0.2 位 LSB(最大值) LSB(最大值) ±0.5 ±0.05 ±0.2 ±0.05 LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) 测试条件/注释 fIN = 50 kHz正弦波，fSCLK = 20 MHz B型 W型 B型 W型 fa = 40.1 kHz, fb = 41.5 kHz fIN = 400 kHz 在3 dB条件下 在0.1 dB条件下 保证8位无失码 标准二进制输出编码 −REFIN至+REFIN，在REFIN偏置， 采用二进制补码输出编码方式 正增益误差 正增益误差 匹配零代码误差 零代码误差匹配 负增益误差 负增益误差匹配 模拟输入 输入电压范围 ±0.2 ±0.05 ±0.5 ±0.1 ±0.2 ±0.05 LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) 0至REFIN 0至2 × REFIN V V 直流漏电流 输入电容 基准输入 REFIN输入电压 直流漏电流 REFIN输入阻抗 逻辑输入 输入高电压VINH 输入低电压VINL 输入电流IIN 输入电容CIN3 ±1 20 μA(最大值) pF(典型值) 2.5 ±1 36 V μA(最大值) kΩ(典型值) 0.7 × VDRIVE 0.3 × VDRIVE ±1 10 V(最小值) V(最大值) μA(最大值) pF(最大值) Rev. E | Page 3 of 28 RANGE位设为1 RANGE位设为0，AVDD/VDRIVE = 4.75 V至5.25 V ±1%(额定性能) fSAMPLE = 1 MSPS 典型值10 nA，VIN = 0 V或VDRIVE AD7908/AD7918/AD7928 参数 逻辑输出 输出高电压VOH 输出低电压VOL 浮空态泄漏电流 悬空态输出电容3 输出编码 转换速率 转换时间 采样保持器采集时间 吞吐速率 电源要求 AVDD VDRIVE IDD 4 正常模式(静态) 正常模式(工作状态) 使用自动关断模式 完全关断模式 功耗4 正常模式(工作状态) 自动关断模式(静态) 完全关断模式 B级1 VDRIVE − 0.2 0.4 ±1 10 单位 V(最小值) V(最大值) μA(最大值) pF(最大值) 标准(自然)二进制 二进制补码 测试条件/注释 ISOURCE = 200 μA，AVDD = 2.7 V至5.25 V ISINK = 200 μA 编码位设为1 编码位设为0 800 300 300 1 ns(最大值) ns(最大值) ns(最大值) MSPS，最大值 2.7/5.25 2.7/5.25 V，最小值/最大值 V，最小值/最大值 600 2.7 2 960 0.5 0.5 μA(典型值) mA(最大值) mA(最大值) μA(典型值) μA(最大值) μA(最大值) 数字输入 = 0 V或VDRIVE AVDD = 2.7 V至5.25 V，SCLK开启或关闭 AVDD = 4.75 V至5.25 V，fSCLK = 20 MHz AVDD = 2.7 V至3.6 V，fSCLK = 20 MHz fSAMPLE = 250 kSPS (静态) SCLK开启或关闭(20 nA典型值) 13.5 6 2.5 1.5 2.5 1.5 mW(最大值) mW(最大值) μW(最大值) μW(最大值) μW(最大值) μW(最大值) AVDD = 5 V, fSCLK = 20 MHz AVDD = 3 V, fSCLK = 20 MHz AVDD = 5 V AVDD = 3 V AVDD = 5 V AVDD = 3 V 温度范围如下：B级：−40°C至+85°C。 参见“术语”部分。 3 样片在25°C下进行测试，以确保符合标准要求。 4 参见“功耗与吞吐速率的关系”部分。 1 2 Rev. E | Page 4 of 28 16个SCLK周期(SCLK为20 MHz) 正弦波输入 满量程阶跃输入 参见“串行接口”部分 AD7908/AD7918/AD7928 AD7918规格 除非另有说明，AVDD = VDRIVE = 2.7 V至5.25 V，REFIN = 2.5 V，fSCLK = 20 MHz，TA = TMIN至TMAX。 表2. 参数 动态性能 信纳比(SINAD)2 信噪比(SNR)2 总谐波失真(THD)2 峰值谐波或杂散噪声(SFDR)2 交调失真(IMD)2 二阶项 三阶项 孔径延迟 孔径抖动 通道间隔离2 全功率带宽 直流精度2 分辨率 积分非线性 差分非线性 输入范围：0 V至REFIN 失调误差 失调误差匹配 增益误差 增益误差匹配 输入范围：0 V至2 × REFIN 正增益误差 正增益误差 匹配零代码误差 零代码误差匹配 负增益误差 负增益误差匹配 模拟输入 输入电压范围 直流漏电流 输入电容 基准输入 REFIN输入电压 直流漏电流 REFIN输入阻抗 逻辑输入 输入高电压VINH 输入低电压VINL 输入电流IIN 输入电容CIN3 B级1 单位 61 60.5 61 60.5 −72 −74 dB，最小值 dB，最小值 dB，最小值 dB，最小值 dB(最大值) dB(最大值) −90 −90 10 50 −85 8.2 1.6 dB(典型值) dB(典型值) ns(典型值) ps(典型值) dB(典型值) MHz(典型值) MHz(典型值) 10 ±0.5 ±0.5 位 LSB(最大值) LSB(最大值) ±2 ±0.2 ±0.5 ±0.2 LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) 测试条件/注释 fIN = 50 kHz正弦波，fSCLK = 20 MHz B型 W型 B型 W型 fa = 40.1 kHz, fb = 41.5 kHz fIN = 400 kHz 在3 dB条件下 在0.1 dB条件下 保证10位无失码 标准二进制输出编码 −REFIN至+REFIN，在REFIN偏置， 采用二进制补码输出编码方式 ±0.5 ±0.2 ±2 ±0.2 ±0.5 ±0.2 LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) 0至REFIN 0至2 × REFIN ±1 20 V V μA(最大值) pF(典型值) RANGE位设为1 RANGE位设为0，AVDD/VDRIVE = 4.75 V至5.25 V 2.5 ±1 36 V μA(最大值) kΩ(典型值) ±1%(额定性能) 0.7 × VDRIVE 0.3 × VDRIVE ±1 10 V(最小值) V(最大值) μA(最大值) pF(最大值) Rev. E | Page 5 of 28 fSAMPLE = 1 MSPS 典型值10 nA，VIN = 0 V或VDRIVE AD7908/AD7918/AD7928 参数 逻辑输出 输出高电压VOH 输出低电压VOL 浮空态泄漏电流 悬空态输出电容3 输出编码 转换速率 转换时间 采样保持器采集时间 吞吐速率 电源要求 AVDD VDRIVE IDD 4 正常模式(静态) 正常模式(工作状态) 使用自动关断模式 完全关断模式 功耗4 正常模式(工作状态) 自动关断模式(静态) 完全关断模式 B级1 单位 测试条件/注释 VDRIVE − 0.2 V(最小值) 0.4 V(最大值) ±1 μA(最大值) 10 pF(最大值) 标准(自然)二进制 二进制补码 编码位设为1 编码位设为0 800 300 300 1 ns(最大值) ns(最大值) ns(最大值) MSPS，最大值 16个SCLK周期(SCLK为20 MHz) 正弦波输入 满量程阶跃输入 参见“串行接口”部分 2.7/5.25 2.7/5.25 V，最小值/最大值 V，最小值/最大值 600 2.7 2 960 0.5 0.5 μA(典型值) mA(最大值) mA(最大值) μA(典型值) μA(最大值) μA(最大值) 数字输入 = 0 V或VDRIVE AVDD = 2.7 V至5.25 V，SCLK开启或关闭 AVDD = 4.75 V至5.25 V，fSCLK = 20 MHz AVDD = 2.7 V至3.6 V，fSCLK = 20 MHz fSAMPLE = 250 kSPS (静态) SCLK开启或关闭(20 nA典型值) 13.5 6 2.5 1.5 2.5 1.5 mW(最大值) mW(最大值) μW(最大值) μW(最大值) μW(最大值) μW(最大值) AVDD = 5 V, fSCLK = 20 MHz AVDD = 3 V, fSCLK = 20 MHz AVDD = 5 V AVDD = 3 V AVDD = 5 V AVDD = 3 V 温度范围如下：B级：–40°C至+85°C。 参见“术语”部分。 3 样片在25°C下进行测试，以确保符合标准要求。 4 参见“功耗与吞吐速率的关系”部分。 1 2 Rev. E | Page 6 of 28 ISOURCE = 200 μA，AVDD = 2.7 V至5.25 V ISINK = 200 μA AD7908/AD7918/AD7928 AD7928规格 除非另有说明，AVDD = VDRIVE = 2.7 V至5.25 V，REFIN = 2.5 V，fSCLK = 20 MHz，TA = TMIN至TMAX。 表3. 参数 动态性能 信纳比(SINAD)2 信噪比(SNR)2 总谐波失真(THD)2 峰值谐波或杂散噪声(SFDR)2 交调失真(IMD)2 二阶项 三阶项 孔径延迟 孔径抖动 通道间隔离2 全功率带宽 直流精度2 分辨率 积分非线性 差分非线性 输入范围：0 V至REFIN 失调误差 失调误差匹配 增益误差 增益误差匹配 输入范围：0 V至2 × REFIN 正增益误差 正增益误差 匹配零代码误差 零代码误差匹配 负增益误差 负增益误差匹配 模拟输入 输入电压范围 直流漏电流 输入电容 基准输入 REFIN输入电压 直流漏电流 REFIN输入阻抗 逻辑输入 输入高电压VINH 输入低电压VINL 输入电流IIN 输入电容CIN3 B级1 单位 70 69.5 69 70 69.5 −77 −73 −78 −76 dB，最小值 dB，最小值 dB，最小值 dB，最小值 dB，最小值 dB(最大值) dB(最大值) dB(最大值) dB(最大值) −90 −90 10 50 −85 8.2 1.6 dB(典型值) dB(典型值) ns(典型值) ps(典型值) dB(典型值) MHz(典型值) MHz(典型值) 12 ±1 −0.9/+1.5 位 LSB(最大值) LSB(最大值) ±8 ±0.5 ±1.5 ±0.5 LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) 测试条件/注释 fIN = 50 kHz正弦波，fSCLK = 20 MHz 5 V，B型 5 V，W型 3 V，典型值为70 dB B型 W型 5 V，典型值为-84 dB 3 V，典型值为-77 dB 5 V，典型值为-86 dB 3 V，典型值为-80 dB fa = 40.1 kHz，fb = 41.5 kHz fIN = 400 kHz 在3 dB条件下 在0.1 dB条件下 保证12位无失码 标准二进制输出编码 通常为±0.5 LSB −REFIN至+REFIN，在REFIN偏置， 采用二进制补码输出编码方式 ±1.5 ±0.5 ±8 ±0.5 ±1 ±0.5 LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) LSB(最大值) 0至REFIN 0至2 × REFIN ±1 20 V V μA(最大值) pF(典型值) RANGE位设为1 RANGE位设为0，AVDD/VDRIVE = 4.75 V至5.25 V 2.5 ±1 36 V μA(最大值) kΩ(典型值) ±1%(额定性能) 0.7 × VDRIVE 0.3 × VDRIVE ±1 10 V(最小值) V(最大值) μA(最大值) pF(最大值) Rev. E | Page 7 of 28 通常为±0.8 LSB fSAMPLE = 1 MSPS 典型值10 nA，VIN = 0 V或VDRIVE AD7908/AD7918/AD7928 参数 逻辑输出 输出高电压VOH 输出低电压VOL 浮空态泄漏电流 悬空态输出电容3 输出编码 转换速率 转换时间 采样保持器采集时间 吞吐速率 电源要求 AVDD VDRIVE IDD 4 正常模式(静态) 正常模式(工作状态) 使用自动关断模式 完全关断模式 功耗4 正常模式(工作状态) 自动关断模式(静态) 完全关断模式 B级1 单位 测试条件/注释 VDRIVE − 0.2 V(最小值) 0.4 V(最大值) ±1 μA(最大值) 10 pF(最大值) 标准(自然)二进制 二进制补码 编码位设为1 编码位设为0 800 300 300 1 ns(最大值) ns(最大值) ns(最大值) MSPS，最大值 16个SCLK周期(SCLK为20 MHz) 正弦波输入 满量程阶跃输入 参见“串行接口”部分 2.7/5.25 2.7/5.25 V，最小值/最大值 V，最小值/最大值 600 2.7 2 960 0.5 0.5 μA(典型值) mA(最大值) mA(最大值) μA(典型值) μA(最大值) μA(最大值) 数字输入 = 0 V或VDRIVE AVDD = 2.7 V至5.25 V，SCLK开启或关闭 AVDD = 4.75 V至5.25 V，fSCLK = 20 MHz AVDD = 2.7 V至3.6 V，fSCLK = 20 MHz fSAMPLE = 250 kSPS (静态) SCLK开启或关闭(20 nA典型值) 13.5 6 2.5 1.5 2.5 1.5 mW(最大值) mW(最大值) μW(最大值) μW(最大值) μW(最大值) μW(最大值) AVDD = 5 V, fSCLK = 20 MHz AVDD = 3 V, fSCLK = 20 MHz AVDD = 5 V AVDD = 3 V AVDD = 5 V AVDD = 3 V 温度范围如下：B级：−40°C至+85°C。 参见“术语”部分。 3 样片在25°C下进行测试，以确保符合标准要求。 4 参见“功耗与吞吐速率的关系”部分。 1 2 Rev. E | Page 8 of 28 ISOURCE = 200 μA，AVDD = 2.7 V至5.25 V ISINK = 200 μA AD7908/AD7918/AD7928 时序规格 除非另有说明，AVDD = 2.7 V至5.25 V，VDRIVE ≤ AVDD，REFIN = 2.5 V，TA = TMIN至TMAX。 1 表4. 在TMIN、TMAX下的限值AD7908/AD7918/AD7928 AVDD = 5 V 10 20 16 × tSCLK 50 单位 kHz(最小值) MHz(最大值) 说明 tCONVERT tQUIET AVDD = 3 V 10 20 16 × tSCLK 50 ns(最小值) CS上升沿到下一次转换开始的最短安静时间 t2 t3 3 t4 3 t5 t6 t7 t8 4 t9 t10 t11 t12 10 35 40 0.4 × tSCLK 0.4 × tSCLK 10 15/45 10 5 20 1 10 30 40 0.4 × tSCLK 0.4 × tSCLK 10 15/35 10 5 20 1 ns(最小值) ns(最大值) ns(最大值) ns(最小值) ns(最小值) ns(最小值) ns(最小值/最大值) ns(最小值) ns(最小值) ns(最小值) μs(最大值) CS到SCLK建立时间 从CS直到DOUT三态禁用的延迟时间 SCLK下降沿后的数据访问时间 SCLK低电平脉宽 SCLK高电平脉宽 SCLK到DOUT的有效保持时间 SCLK下降沿到DOUT高阻态 SCLK下降沿之前的DIN建立时间 SCLK下降沿之后的DIN保持时间 第16个SCLK下降沿到CS高电平 完全关断/自动关断模式上电时间 参数 fSCLK 2 样片在25°C下进行测试，以确保符合标准要求。所有输入信号均指定tr = tf = 5 ns (10%到90%的AVDD)并从1.6 V电平起开始计时。参见图2。3 V工作范围为2.7 V 至3.6 V。5 V工作范围为4.75 V至5.25 V。 2 SCLK输入的传号空号比为40/60至60/40。 3 测量时，负载电路如图2所示，定义为输出跨越0.4 V或0.7 × VDRIVE所需的时间。 4 t8来源于测量时间，该时间为采用图2所示负载电路时数据输出改变0.5 V所需的时间。接下来，通过对测量结果进行反向推断，可以消除对50 pF电容充、放 电的影响。这意味着，时序特性所给出的时间t8,是该器件真正的总线释放时间，因而与总线负载无关。 1 200µA 1.6V CL 50pF 200µA IOH 图2. 数字输出时序规格的负载电路 Rev. E | Page 9 of 28 03089-002 TO OUTPUT PIN IOL AD7908/AD7918/AD7928 绝对最大额定值 除非另有说明，TA = 25°C。 注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损 表5. 参数 AVDD至AGND VDRIVE至AGND 模拟输入电压至AGND 数字输入电压至AGND 数字输出电压至AGND REFIN至AGND 输入电流至除电源外的任何 引脚1 工作温度范围 商用(B级) 存储温度范围 汽车应用温度范围 结温 TSSOP封装功耗 θJA热阻 θJC热阻 引脚温度，焊接 气相(60秒) 红外(15秒) ESD 1 额定值 −0.3 V至+7 V −0.3 V至AVDD + 0.3 V −0.3 V至AVDD + 0.3 V −0.3 V至+7 V −0.3 V至AVDD + 0.3 V −0.3 V至AVDD + 0.3 V ±10 mA 坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任何其他 超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推断器件 能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响 器件的可靠性。 −40°C至+85°C −65°C至+150°C −40°C至+125°C 150°C 450 mW 143°C/W (TSSOP) 45°C/W (TSSOP) 215°C 220°C 1.5 kV 100 mA以下的瞬态电流不会造成SCR闩锁。 ESD警告 ESD(静电放电)敏感器件。静电电荷很容易在人体和测试设备上累积，可高达4000 V，并可能在没 有察觉的情况下放电。尽管本产品具有专用ESD保护电路，但在遇到高能量静电放电时，可能会 发生永久性器件损坏。因此，建议采取适当的ESD防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。 Rev. E | Page 10 of 28 AD7908/AD7918/AD7928 SCLK 1 20 AGND DIN 2 19 VDRIVE CS 3 18 DOUT 17 AGND 16 VIN0 15 VIN1 14 VIN2 AGND 8 13 VIN3 VIN7 9 12 VIN4 VIN6 10 11 VIN5 AGND 4 AVDD 5 AVDD 6 REFIN 7 AD7908/ AD7918/ AD7928 TOP VIEW (Not to Scale) 03089-003 引脚配置和功能描述 图3. 引脚配置 表6. 引脚功能描述 引脚编号 1 引脚名称 SCLK 2 DIN 3 CS 4, 8, 17, 20 AGND 5, 6 AVDD 7 REFIN 16至9 VIN0至VIN7 18 DOUT 19 VDRIVE 说明 串行时钟。逻辑输入。SCLK提供访问器件数据所需的串行时钟。 此时钟也用作AD7908/AD7918/AD7928转换过程的时钟源。 数据输入，逻辑输入。待写入AD7908/AD7918/AD7928控制寄存器的数据由此输入提供， 并在SCLK下降沿逐个输入寄存器(参见“控制寄存器”部分)。 片选。低电平有效逻辑输入。 此输入提供两个功能：启动AD7908/AD7918/AD7928的转换和使能串行数据帧传输。 模拟地。这是AD7908/AD7918/AD7928上所有模拟电路的接地基准点。 所有模拟输入信号和任何外部基准信号都应参考此AGND电压。 所有AGND引脚应连在一起。 模拟电源输入引脚。AD7908/AD7918/AD7928的AVDD范围为2.7 V至5.25 V。 对于0 V至2 × REFIN范围，AVDD范围应为4.75 V至5.25 V。 AD7908/AD7918/AD7928的基准电压输入。 必须将一个外部基准电压施加于此输入引脚。外部基准电压范围为2.5 V ± 1%时可达指定性能。 模拟输入0到模拟输入7。这8个单端模拟输入通道多路复用至片内采样保持电路。 使用控制寄存器的地址位ADD2到ADD0选择待转换的模拟输入通道。 地址位配合SEQ和SHADOW位使用，可对序列器编程。 所有输入通道的输入范围可从0 V扩展至REFIN，或者从0 V扩展至2 × REFIN， 具体可通过控制寄存器中的RANGE位选择。任何未使用的输入通道应连接到AGND，以免拾取噪声。 数据输出。逻辑输出。AD7908/AD7918/AD7928的转换结果以串行数据流形式通过此输出提供。 各数据位在SCLK输入的下降沿逐个输出。AD7908的输出数据流包括一个前置0和3个地址位 (表示转换结果对应的通道)，然后是8个转换数据位，以及4个尾随零(MSB优先)； AD7918的输出数据流包括一个前置0和3个地址位(表示转换结果对应的通道)， 然后是10个转换数据位，以及2个尾随零(MSB优先)；AD7928的输出数据流包括一个前置0和3个 地址位(表示转换结果对应的通道)，然后是12个转换数据位(MSB优先)。输出编码方式可选择标准 二进制或二进制补码，通过控制寄存器中的CODING位选择。 逻辑电源输入。此引脚的电源电压决定AD7908/AD7918/AD7928串行接口的工作电压。 Rev. E | Page 11 of 28 AD7908/AD7918/AD7928 术语 积分非线性 负增益误差匹配 积分非线性表示ADC传递函数与一条通过ADC传递函数端 负增益误差匹配表示任何两个通道之间负增益误差的差异。 点的直线的最大偏差。传递函数有两个端点，起点在低于 第一个码转换的1 LSB处的零电平，终点在高于最后一个码 转换的1 LSB处的满量程。 通道间隔离 通道间隔离衡量通道之间的串扰水平。通过向所有7个未 选定的输入通道施加一个满量程400 kHz正弦波信号，并决 差分非线性 定该信号在选定通道内随50 kHz信号的衰减程度来测量。 差分非线性表示ADC中任意两个相邻码之间所测得变化值 图中所示针对AD7908/AD7918/AD7928全部8个通道的最差 与理想的1 LSB变化值之间的差异。 情况而言。 失调误差 电源抑制(PSR) 失调误差表示第一个码转换(00 .. . 000到00 .. . 001)与理想值 电源变化会影响转换器的满量程转换，但不会影响其线 (即AGND + 1 LSB)的偏差。 性。电源抑制是由于电源电压偏离标称值所引起的最大满 量程转换点变化(参见“性能曲线”部分)。 失调误差匹配 失调误差匹配表示任何两个通道之间失调误差的差异。 采样保持器采集时间 采样保持放大器在转换结束后恢复跟踪模式。采样保持采 增益误差 增益误差表示最后一个码转换(从111 .. . 110到111 .. . 111)与 理想值(即REFIN – 1 LSB)的偏差(调节并消除失调误差后)。 集时间是转换结束后，采样保持放大器输出达到最终值(在 ±1 LSB内)所需的时间。 信纳比(SINAD) 增益误差匹配 信纳比是指在ADC输出端测得的信号对噪声及失真比。这 增益误差匹配表示任何两个通道之间增益误差的差异。 里的信号是基波幅值的均方根值。噪声为所有达到采样频 零代码误差 率一半(fS/2，直流信号除外)的非基波信号之和。在数字化 此 参 数 适 用 于 二 进 制 输 出 编 码 方 式 ， 特 别 是 −REF IN 至 过程中，这个比值的大小取决于量化级数，量化级数越 +REFIN的2 × REFIN输入范围，在REFIN点偏置。它表示中间 多，量化噪声就越小。对于一个正弦波输入的理想N-bit转 电平转换(全0到全1)与理想VIN电压(即REFIN − 1 LSB)的偏差。 换器，信纳比值理论值计算公式为： 信纳比 = (6.02N + 1.76)dB 零代码误差匹配 零代码误差匹配表示任何两个通道之间零代码误差的差异。 因此，对于12位转换器，信纳比为74 dB；对于10位转换器， 该值为62 dB；对于8位转换器，该值为50 dB。 正增益误差 此 参 数 适 用 于 二 进 制 输 出 编 码 方 式 ， 特 别 是 −REF IN 至 总谐波失真 +REFIN的2 × REFIN输入范围，在REFIN点偏置。它表示最后 总谐波失真(THD)是指所有谐波均方根和与基波的比值。 一个码转换(从011 ..110到011 .. . 111)与理想值(即+REFIN − 1 对于AD7908/AD7918/AD7928，其定义为： LSB)的偏差(调节并消除零代码误差后)。 THD (dB ) = 20 log 正增益误差匹配 正增益误差匹配表示任何两个通道之间正增益误差的差异。 V22 + V 3 2 + V42 + V52 + V62 V1 负增益误差 其中：V1是基波幅度的均方根值；V2、V3、V4、V5和V6是 此 参 数 适 用 于 二 进 制 输 出 编 码 方 式 ， 特 别 是 −REF IN 至 二次到六次谐波幅度的均方根值。 +REFIN的2 × REFIN输入范围，在REFIN点偏置。它表示第一 个码转换(100 .. . 000到100 .. . 001)与理想值(即−REFIN + 1 LSB)的偏差(调节并消除零代码误差后)。 Rev. E | Page 12 of 28 AD7908/AD7918/AD7928 典型性能参数 性能曲线 图7显示不同电源电压下总谐波失真与模拟输入频率的关 图4显示AD7928在1 MSPS采样速率和50 kHz输入频率下的 系曲线，图8显示不同源阻抗下总谐波失真与模拟输入频 典型FFT曲线。图5显示以1 MSPS采样且SCLK为20 MHz时， 率的关系曲线。参见“模拟输入”部分。 各种电源电压下的信纳比与输入频率的关系。 图9和图10显示AD7928的典型INL和DNL曲线。 图6显示不使用去耦时，AD7928的电源抑制比与电源纹波 0 频率的关系。电源抑制比定义为满量程频率f下ADC输出 AVDD = 5V 200mV p-p SINEWAVE ON AVDD REFIN = 2.5V, 1µF CAPACITOR TA = 25°C –10 功率与频率fS下施加于ADC AVDD电源的200 mV p-p正弦波 –20 功率的比值： PSRR(dB) = 10 log(Pf/Pfs) Pf等于频率f下的ADC输出功率；PfS等于频率fS下耦合至 PSRR (dB) –30 –40 –50 ADC AV DD电源的功率。此处，200 mV p-p正弦波耦合至 –60 AVDD电源。 –70 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 图6. AD7928 PSRR与电源纹波频率的关系 –50 –50 fSAMPLE = 1MSPS –55 TA = 25°C RANGE = 0V TO REFIN AVDD = VDRIVE = 2.70V –60 –65 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 FREQUENCY (kHz) 03089-004 THD (dB) –90 –110 100 SUPPLY RIPPLE FREQUENCY (kHz) –70 图4. AD7928动态性能(1 MSPS) AVDD = VDRIVE = 5.25V –80 AVDD = VDRIVE = 3.60V 60 100 1000 03089-005 AVDD = VDRIVE = 2.70V INPUT FREQUENCY (kHz) AVDD = VDRIVE = 5.25V 100 图7. 不同电源电压下AD7928 THD与 模拟输入频率的关系(1 MSPS) 65 fSAMPLE = 1MSPS TA = 25°C RANGE = 0V TO REFIN AVDD = VDRIVE = 4.75V INPUT FREQUENCY (kHz) 70 55 10 –75 –90 10 AVDD = VDRIVE = 4.75V AVDD = VDRIVE = 3.60V –70 –85 75 SINAD (dB) 0 图5. 不同电源电压下AD7928 SINAD与 模拟输入频率的关系(1 MSPS) Rev. E | Page 13 of 28 1000 03089-007 SNR (dB) –30 –90 03089-006 –80 4096 POINT FFT AVDD = 5V fSAMPLE = 1MSPS fIN = 50kHz SINAD = 71.147dB THD = –87.229dB SFDR = –90.744dB –10 AD7908/AD7918/AD7928 fSAMPLE = 1MSPS TA = 25°C RANGE = 0V TO REFIN AVDD = 5.25V –55 –60 1.0 RIN = 1000Ω 0.6 THD (dB) –65 RIN = 100Ω –70 RIN = 50Ω –75 RIN = 10Ω –80 AVDD = VDRIVE = 5V TEMPERATURE = 25°C 0.8 DNL ERROR (LSB) –50 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 –85 1000 INPUT FREQUENCY (kHz) 图8. 不同源阻抗下AD7928 THD与模拟输入频率的关系 AVDD = VDRIVE = 5V TEMPERATURE = 25°C 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 –0.8 0 512 1024 1536 2048 2560 CODE 3072 3584 4096 03089-009 INL ERROR (LSB) 0.6 –1.0 0 512 1024 1536 2048 2560 CODE 图10. AD7928典型DNL 1.0 0.8 –1.0 图9. AD7928典型INL Rev. E | Page 14 of 28 3072 3584 4096 03089-010 100 03089-008 –0.8 –90 10 AD7908/AD7918/AD7928 控制寄存器 AD7908/AD7918/AD7928控制寄存器是12位只写寄存器。数据在SCLK的下降沿从AD7908/AD7918/AD7928的DIN引脚载入。从器 件读出转换结果的同时，数据通过DIN线路传输。DIN线路上传输的数据对应于下一个转换的AD7908/AD7918/AD7928配置。每 次数据传输需要16个串行时钟。只有在前12个时钟下降沿(CS下降沿之后)提供的信息才会被载入控制寄存器。MSB表示数据流 的第一位。位功能如表7所示。 MSB WRITE SEQ DON’TCARE ADD2 ADD1 ADD0 PM1 PM0 SHADOW DON’TCARE RANGE LSB CODING 表7. 控制寄存器位功能 位 11 引脚名称 WRITE 评论 写入此控制寄存器位的值决定是否将随后的11位载入控制寄存器。 如果此位为1，则将后续11位写入控制寄存器；如果为0，则其余11位不载入控制寄存器，控制寄存器保持不变。 控制寄存器中的SEQ位配合SHADOW位使用，可控制序列器功能的使用并访问SHADOW寄存器 (参见“SHADOW寄存器位映射)。 10 SEQ 9 8 to 6 无关位 ADD2 to ADD0 5, 4 PM1, PM0 这3个地址位在当前转换序列结束时加载，用于选择下一串行传输中要转换的模拟输入通道， 或者在连续的序列中选择最终通道，如表10所述。所选输入通道的解码如表8所示。 对应于转换结果的地址位同样先于12个数据位在DOUT上输出，见“串行接口”部分。 待转换的下一个通道由多路复用器在第14个SCLK下降沿选择。 电源管理位。这两位解码AD7908/AD7918/AD7928的工作模式，如表9所示。 3 SHADOW 控制寄存器中的SHADOW位配合SEQ位使用，可控制序列器功能的使用并访问SHADOW寄存器(见表10)。 2 1 无关位 RANGE 0 CODING 此位选择用于AD7908/AD7918/AD7928的模拟输入范围。若此位设为0，则模拟输入范围从0 V扩展至2 × REFIN。 若设为1，则从0 V扩展至REFIN(用于下一次转换)。对于0 V至2 × REFIN，AVDD = 4.75 V至5.25 V。 此位选择AD7908/AD7918/AD7928用于转换结果的输出编码类型。 若此位设为0，则器件输出编码采用二进制补码方式。若设为1，则为标准二进制(用于下一次转换)。 表8. 通道选择 ADD2 0 0 0 0 1 1 1 1 ADD1 0 0 1 1 0 0 1 1 ADD0 0 1 0 1 0 1 0 1 模拟输入通道 VIN0 VIN1 VIN2 VIN3 VIN4 VIN5 VIN6 VIN7 Rev. E | Page 15 of 28 AD7908/AD7918/AD7928 表9. 电源模式选择 PM1 1 PM0 1 1 0 0 1 0 0 模式 正常工作。此模式下，AD7908/AD7918/AD7928保持全功率模式，无论任意逻辑输入的状态如何。 此模式可实现AD7908/AD7918/AD7928的最高吞吐速率。 完全关断。此模式下，AD7908/AD7918/AD7928处于完全关断模式，所有电路关断。 关断模式下，AD7908/AD7918/AD7928的控制寄存器保存信息。器件保持完全关断状态，直到这些位发生改变。 自动关断。此模式下，当更新控制寄存器时，AD7908/AD7918/AD7928在每次转换结束后自动进入完全关断模式。 完全关断的唤醒时间为1 μs；在此模式下试图对器件执行一次有效转换之前，用户必须保证已经过1 μs。 无效选择。不允许此配置。 序列器操作 控制寄存器中的SEQ和SHADOW位可让用户选择序列器功能的特定工作模式。表10列出序列器的四种工作模式。 表10. 序列选择 SEQ 0 SHADOW 0 0 1 1 0 1 1 序列类型 该配置表示序列功能未使用。 每次转换选择的模拟输入通道由之前每一次写操作的ADD0到ADD2通道地址位内容决定。 此工作模式反映不使用序列器功能时多通道ADC的传统操作，此时每次写入AD7908/AD7918/AD7928 都会选择下一次转换的通道(见图11)。 该配置选择SHADOW寄存器用于编程。 下列写操作加载SHADOW寄存器内容。 它将在逐次有效的CS下降沿连续对待转换通道的序列进行编程(参见“SHADOW寄存器”部分、 SHADOW寄存器位映射和图12)。选择的通道无需连续。 如果以此方式设置SEQ和SHADOW位，则完成写操作后不会中断序列功能。 这样可以在一个序列的两次转换之间改变控制寄存器中的其他位，而无需中断周期。 该配置与ADD2至ADD0通道地址位配合使用，可对从通道0至控制寄存器中通道地址位所选定的最终通道 的连续通道序列进行连续转换(见图13)。 Rev. E | Page 16 of 28 AD7908/AD7918/AD7928 SHADOW寄存器 MSB VIN0 LSB VIN1 VIN2 VIN3 VIN4 VIN5 VIN6 VIN7 VIN0 VIN1 VIN2 VIN3 序列1 VIN4 VIN5 VIN6 VIN7 序列2 AD7908/AD7918/AD7928 SHADOW寄存器是16位只写寄存 POWER-ON 器。数据在SCLK的下降沿从AD7908/AD7918/AD7928的 DUMMY CONVERSION DIN = ALL 1s DIN引脚载入。从器件读出转换结果的同时，数据通过 DIN线路传输。每次数据传输需要16个串行时钟下降沿。 若SEQ和SHADOW位在上一次控制寄存器的写操作中分别 DIN: WRITE TO CONTROL REGISTER, WRITE BIT = 1, SELECT CODING, RANGE, AND POWER MODE. SELECT A2 TO A0 FOR CONVERSION. SEQ = SHADOW = 0 CS 设为0和1，则该信息逐个输入SHADOW寄存器。MSB表示 数据流的第一位。从通道0到通道7，每一位都表示一路模 拟输入。通过对SHADOW寄存器进行编程，可以选择两个 CS WRITE BIT = 1, DIN: WRITE TO CONTROL REGISTER, SEQ = SHADOW = 0 WRITE BIT = 1, SELECT CODING, RANGE, AND POWER MODE. SELECT A2 TO A0 FOR CONVERSION. SEQ = SHADOW = 0 写入SHADOW寄存器后依次循环执行所有转换。 首先执行序列1，然后执行序列2。如果用户不希望执行第 03089-011 通道序列，通过这两个序列AD7908/AD7918/AD7928将在 DOUT: CONVERSION RESULT FROM PREVIOUSLY SELECTED CHANNEL A2 TO A0. 图11. SEQ位 = 0，SHADOW位 = 0(流程图) 二次序列，则必须向SHADOW寄存器的最后8位LSB写入 全0。要选择通道序列，必须针对每个模拟输入设置相关 的通道位。AD7908/AD7918/AD7928从最低通道开始，在 POWER-ON 选定的通道间按升序连续循环执行序列，直到发生写操作 (即WRITE位设为1)；SEQ和SHADOW位任意配置(除了1和 DUMMY CONVERSION DIN = ALL 1s 0，见表10)。位功能在SHADOW寄存器位映射中列出。 CS 图11反映了多通道ADC的传统操作，各串行传输选择下一 个要转换的通道。此工作模式中不使用序列器功能。 DIN: WRITE TO CONTROL REGISTER, WRITE BIT = 1, SELECT CODING, RANGE, AND POWER MODE. SELECT CHANNEL A2 TO A0 FOR CONVERSION. SEQ = 0 SHADOW = 1 图12显示如何编程AD7908/AD7918/AD7928以连续转换特 定的通道序列。若要退出这种工作模式并返回多通道ADC CS 的传统工作模式(如图11所示)，应在下一次串行传输中确 DIN: WRITE TO SHADOW REGISTER, SELECTING WHICH CHANNELS TO CONVERT ON; CHANNELS SELECTED NEED NOT BE CONSECUTIVE CHANNELS 不需要编程SHADOW寄存器或每次串行传输时写入器件的 WRITE BIT = 0 情况下转换连续通道序列。同样，若要退出这种工作模式 并返回多通道ADC的传统工作模式(如图11所示)，应在下 CS CONTINUOUSLY CONVERTS ON THE SELECTED SEQUENCE OF CHANNELS WRITE BIT = 0 WRITE BIT = 0 WRITE BIT = 1 SEQ = 1, SHADOW = 0 CONTINUOUSLY CONVERTS ON THE SELECTED SEQUENCE OF CHANNELS BUT WILL ALLOW RANGE, CODING, AND SO ON, TO CHANGE IN THE CONTROL REGISTER WITHOUT INTERRUPTING THE SEQUENCE, PROVIDED SEQ = 1 SHADOW = 0 WRITE BIT = 1 SEQ = 1, SHADOW = 0 图12. SEQ位 = 0，SHADOW位 = 1(流程图) Rev. E | Page 17 of 28 03089-012 保WRITE位 = 1并且SEQ = SHADOW = 0。图13显示如何在 一次串行传输中确保WRITE位 = 1并且SEQ = SHADOW = 0。 DOUT: CONVERSION RESULT FROM PREVIOUSLY SELECTED CHANNEL A2 TO A0. AD7908/AD7918/AD7928 转换器操作 POWER-ON AD7908/AD7918/AD7928分别是8/10/12位逐次逼近型模数 DUMMY CONVERSION DIN = ALL 1s CS 转换器，基于容性DAC构建。AD7908/AD7918/AD7928可 在0 V至REFIN或0 V至2 x REFIN范围内转换模拟输入信号。 DIN: WRITE TO CONTROL REGISTER, WRITE BIT = 1, SELECT CODING, RANGE, AND POWER MODE. SELECT CHANNEL A2 TO A0 FOR CONVERSION. SEQ = 1 SHADOW = 1 图14和图15显示了该ADC的原理示意图。ADC包括控制逻 辑、SAR和容性DAC，这些电路可以加上和减去采样电容 中的固定电荷数量，使比较器恢复到平衡状态。图14显示 的是采样阶段的ADC。SW2闭合，SW1置于A，比较器保 DOUT: CONVERSION RESULT FROM CHANNEL 0. CONTINUOUSLY CONVERTS ON A CONSECUTIVE SEQUENCE OF CHANNELS FROM CHANNEL 0 UP TO, AND INCLUDING, THE PREVIOUSLY SELECTED A2 TO A0 IN THE CONTROL REGISTER. 持在平衡状态，采样电容采集选定VIN通道的信号。 WRITE BIT = 0 CAPACITIVE DAC VIN0 SW1 4kΩ B WRITE BIT = 1 SEQ = 1, SHADOW = 0 图13. SEQ位 = 1，SHADOW位 = 1(流程图) CONTROL LOGIC SW2 VIN7 03089-013 CS CONTINUOUSLY CONVERTS ON THE SELECTED SEQUENCE OF CHANNELS BUT WILL ALLOW RANGE, CODING, AND SO ON, TO CHANGE IN THE CONTROL REGISTER WITHOUT INTERRUPTING THE SEQUENCE, PROVIDED SEQ = 1 SHADOW = 0 A COMPARATOR 03089-014 CS AGND 图14. ADC采集阶段 当ADC启动转换(见图15)时，SW2断开，而SW1移至位置 电路信息 B，使比较器变得不平衡。控制逻辑和容性DAC可以加上 AD7908/AD7918/AD7928分别是高速、8通道、8/10/12位单 和减去采样电容中的固定电荷数量，使得比较器恢复到平 电源ADC。该器件可采用2.7 V至5.25 V电源供电。采用5 V 衡状态。当比较器重新平衡后，转换就已经完成。控制逻 或3 V电源、20 MHz时钟工作时，AD7908/AD7918/AD7928 辑产生ADC的输出代码。图17和图18显示ADC传递函数。 吞吐速率可达1 MSPS。 CAPACITIVE DAC AD7908/AD7918/AD7928为用户提供了片内采样保持ADC VIN0 AD7918/AD7928都具有8个单端输入通道，并提供通道序 列器，允许用户选择一个通道序列，让ADC利用每一个连 续的CS下降沿对这些通道循环执行转换。串行时钟输入访 VIN7 A SW1 4kΩ B CONTROL LOGIC SW2 COMPARATOR AGND 03089-015 和串行接口，采用20引脚TSSOP封装。每一个AD7908/ 图15. ADC转换阶段 问器件中的数据，控制写入ADC的数据传输，并为逐次逼 近型ADC提供时钟源。AD7908/AD7918/AD7928模拟输入 模拟输入 范围为0 V至REFIN或0 V至2 × REFIN，具体取决于控制寄存 图16显示AD7908/AD7918/AD7928的模拟输入结构等效电 器中位1的状态。对于0至2 × REFIN范围，器件必须采用4.75 V 路。二极管(D1和D2)提供模拟输入的ESD保护。切记，模 至5.25 V电源供电。 AD7908/AD7918/AD7928提供灵活的电源管理选项，以便 用户在给定的吞吐速率下实现最佳功耗性能。通过编程控 制寄存器中的PM1和PM0电源管理位，可选择这些选项。 拟输入信号决不能超过供电轨300 mV以上，否则会造成二 极管正偏，并开始向芯片内部导入电流。这些二极管可以 传导但不会对器件造成彻底损坏的最大电流为10 mA。图16 中的电容C1通常约为4 pF，主要是引脚寄生电容。电阻R1是 一个集总元件，由采样保持开关的导通电阻组成，且还包 括输入多路复用器的导通电阻，总电阻典型值约为400 Ω。 Rev. E | Page 18 of 28 AD7908/AD7918/AD7928 建议在相应的模拟输入引脚用一个RC低通滤波器来滤除模 ADC CODE 拟输入信号的高频成分。在对谐波失真和信噪比要求严格 的应用中，模拟输入应采用一个低阻抗源进行驱动。高源 阻抗会显著影响ADC的交流特性。这种情况下有必要使用 一个输入缓冲放大器。通常根据具体应用来选择运算放 大器。 011…111 011…110 • • 000…001 000…000 111…111 • • 100…010 100…001 100…000 1LSB = 2 × VREF/256 AD7908 1LSB = 2 × VREF/1024 AD7918 1LSB = 2 × VREF/4096 AD7928 –VREF + 1 LSB 不用放大器来驱动模拟输入端时，应将源阻抗限制在较低 VREF – 1 LSB ANALOG INPUT 的值。源阻抗最大值取决于可容许的总谐波失真(THD)。 +VREF – 1 LSB 03089-018 电容C2是ADC采样电容，典型值为30 pF。对于交流应用， 图18. 二进制补码传递特性(REFIN ± REFIN 输入范围) 总谐波失真随着输入源阻抗的增加而增大，从而使ADC性 能下降(见图8)。 处理双极性输入信号 AVDD 图19显示2 × REFIN输入范围配合二进制补码输出编码方案 D1 R1 VIN D2 号关于REF IN 偏置且选择二进制补码输出编码方式，则 REFIN成为零代码点，−REFIN为负满量程，并且+REFIN成为 CONVERSION PHASE: SWITCH OPEN TRACK PHASE: SWITCH CLOSED 正满量程，动态范围为2 × REFIN。 03089-016 C1 4pF 使用时，处理双极性输入信号的情况。如果双极性输入信 C2 30pF 典型连接图 图16. 等效模拟输入电路 图20显示AD7908/AD7918/AD7928的典型连接图。在该配 ADC传递函数 AD7908/AD7918/AD7928输出编码为标准二进制或二进制 置中，AGND引脚连接系统的模拟接地层。图20中，REFIN 连接由基准源提供的2.5 V去耦电源(基准源为AD780)，其模 补码，具体取决于控制寄存器中的LSB状态。所设计的码 拟输入范围为0 V至2.5 V(如果RANGE位为1)或者0 V至5 V 跃迁在连续LSB值上(即1 LSB、2 LSB等等)进行。AD7908、 (如果RANGE位为0)。虽然AD7908/AD7918/AD7928连接至 AD7918、AD7928的LSB大小分别为REFIN/256、REFIN/1024 5 V V DD，串行接口连接3 V微处理器。AD7908/AD7918/ 和REF IN /4096。选择标准二进制编码方式时，AD7908/ AD7918/AD7928的理想传递特性如图17所示；选择二进制 AD7928的V DRIVE引脚连接微处理器的同一个3 V电源，实 现3 V逻辑接口(见“数字输入”部分)。转换结果以16位字输 补码编码方式时，AD7908/AD7918/AD7928的理想传递特 出。AD7928的16位数据流包括一个前置0和3个地址位(表 性如图18所示。 示转换结果对应的通道)，然后是12个转换数据位(AD7918 111…111 111…110 • • 111…000 • 011…111 • • 000…010 000…001 000…000 随2个零和4个零)。对于功耗敏感型应用，两次转换或多次 突发转换之间应当使用关断模式，改善功耗性能(参见“工 作模式”部分)。 1LSB = VREF /256 AD7908 1LSB = VREF /1024 AD7918 1LSB = VREF /4096 AD7928 0V 1 LSB +VREF – 1 LSB ANALOG INPUT NOTE 1. VREF IS EITHER REFIN OR 2 × REFIN. 03089-017 ADC CODE 为10个数据位，AD7908为8个数据位，这两个器件分别尾 图17. 标准二进制传递特性 Rev. E | Page 19 of 28 AD7908/AD7918/AD7928 VDD VREF 0.1µF AVDD VDD VDRIVE AD7908/ AD7918/ AD7928 R4 V R3 V 0V VIN0 R2 DOUT • • R1 DSP/µP TWOS COMPLEMENT +REFIN VIN7 R1 = R2 = R3 = R4 (= 2 × REFIN) REFIN –REFIN 011…111 000…000 (= 0V) 100…000 03089-019 REFIN 图19. 处理双极性信号 SHADOW位分别设为1和0，以避免中断自动转换序列。器 0.1µF 10µF 5V SUPPLY SERIAL INTERFACE 件以该模式持续运行，直到写入AD7908/AD7918/AD7928 且SEQ和SHADOW位采用除1和0之外的任意位组合进行配 AVDD VIN0 • • 0V TO REFIN VIN7 AGND AD7908/ AD7918/ AD7928 REFIN SCLK 置。完成序列后，AD7908/AD7918/AD7928序列器返回 DOUT CS VDRIVE SHADOW寄存器中选择的第一个通道，并再次开始执行 µC/µP 序列。 DIN 除了选择特定的通道序列，以通道0开头的多个连续通道 2.5V AD780 0.1µF 10µF 3V SUPPLY NOTE 1. ALL UNUSED INPUT CHANNELS SHOULD BE CONNECTED TO AGND. 还可单独通过控制寄存器编程，无需写入SHADOW寄存 03089-020 0.1µF 图20. 典型连接图 器。如果将SEQ和SHADOW位设为1和1，那么这是有可能 实现的。然后，通道地址位ADD2至ADD0将确定序列顺序 上的最后一个通道。下一次转换将在通道0、然后是通道1 模拟输入选择 8个模拟输入通道中的任何一个都可选择用来进行转换， 方法是以控制寄存器中的地址位ADD2至ADD0对多路复用 器 进 行 编 程 。 通 道 配 置 如 图 8所 示 。 AD7908/AD7918/ AD7928还可配置为在选定的多个通道间自动循环。通过控 制 寄 存 器 中 的 SEQ和 SHAD OW位 访 问 序 列 器 功 能 (见 表10)。 AD7908/AD7918/AD7928可编程设置为按升序对选定的通 道进行连续转换。通过编程SHADOW寄存器中的相应位， 可以选择待转换的模拟输入通道(参见“SHADOW寄存器” 部分)。然后，顺序执行下一个串行传输；序列通过在所 选通道中的最低通道上执行转换而编程确定。下一个串 上执行，以此类推，直到到达通过地址位ADD2至ADD0选 择的通道。下一次串行传输将再次开始周期，前提是 WRITE位 设 为 低 电 平 ； 或 者 如 果 是 高 电 平 则 将 SEQ和 SHADOW位设为1和0；然后，ADC继续其预编程自动序 列，且无中断。 无论采用多少种通道选择方法，每次转换期间由AD7928输 出的16位字始终包含前置0和3个通道地址位(表示转换结果 对应的通道)，然后是12位转换结果。AD7918输出前置0和 3个通道地址位(表示转换结果对应的通道)，然后是10位转 换结果和2个尾随零；AD7908输出一个前置0和3个通道地 址位(表示转换结果对应的通道)，然后是8位转换结果和4 个尾随零。(参见“串行接口”部分。) 行传输的结果将触发序列中下一个最高通道的转换，以 数字输入 此类推。 一旦启动序列器操作，便无需写入控制寄存器。WRITE位 必须设为0，或者将DIN线路连接低电平，以确保控制寄存 器不会被意外覆盖，否则序列操作将中断。如果在序列执 施加于AD7908/AD7918/AD7928的数字输入不受限制模拟 输入的最大额定值的限制。与模拟输入不同，数字输入可 以高达7 V，且不受AVDD + 0.3 V限制。 行 的 任 意 时 刻 写 入 控 制 寄 存 器 ， 则 必 须 确 保 SEQ和 Rev. E | Page 20 of 28 AD7908/AD7918/AD7928 SCLK、DIN和CS不受AVDD + 0.3 V限制的另一个好处是电源 转换在CS的下降沿启动，采样保持器则进入保持模式，如 时序控制问题得以避免。如果在AVDD之前施加CS、DIN或 “串行接口”部分所述。在数据传输的前12个时钟周期中， SCLK，则不会有闩锁风险。模拟输入则不然，如果在 通过DIN线路提供给AD7908/AD7918/AD7928的数据载入 AVDD之前施加大于0.3 V的信号，则模拟输入会有闩锁风险。 控制寄存器(前提是WRITE位设为1)。如需向SHADOW寄 存器写入数据(上一次写入时SEQ = 0，SHADOW = 1)，则 VDRIVE AD7908/AD7918/AD7928同样具有VDRIVE特性。VDRIVE控制 串行接口的工作电压。VDRIVE特性使ADC能够轻松与3 V和 5 V处理器接口。例如，如果AD7908/AD7918/AD7928采用 5 V AVDD供电，则VDRIVE引脚可以采用3 V电源供电。采用5 V AVDD时，AD7908/AD7918/AD7928具有更佳的性能，同时 依然兼容3 V处理器。注意，应确保VDRIVE不超过AVDD 0.3 V 以上(参见“绝对最大额定值”部分)。 前16个SCLK周期中，DIN线路上的数据载入SHADOW寄 存器。在正常模式下，只要每次数据传输时PM1和PM0都 载入1，那么在转换结束时，器件将保持完全上电状态。 完成转换并访问转换结果需要16个串行时钟周期。采样保 持器在第14个SCLK下降沿返回跟踪模式。随后CS便可处 于空闲高电平状态直到发生下一次转换，或者处于空闲低 电平状态直到下一次转换之前的某一时刻，这样便有效地 使CS处于低电平。 应使用外部基准电压源为AD7908/AD7918/AD7928提供 2.5 V基准电压。基准源误差会导致AD7908/AD7918/AD7928 一旦数据传输完成(DOUT已返回三态)，便可以在安静时 间tQUIET逝去后再次将CS变为低电平，以启动另一次转换。 传递函数的增益误差，并增加器件的额定满量程误差。 CS REFIN引脚应放置一个数值至少为0.1 μF的电容。适合AD7908/ SCLK AD7918/AD7928使用的基准电压源有：AD780、REF192、 AD1582、ADR03、ADR381、ADR391和ADR421。 DOUT 如果对REFIN引脚施加2.5 V，则模拟输入范围可以是0 V至 DIN 2.5 V或0 V至5 V，具体取决于控制寄存器中RANGE位的 1 12 16 1 LEADING ZERO + 3 CHANNEL IDENTIFIER BITS + CONVERSION RESULT DATA IN TO CONTROL/SHADOW REGISTER NOTES 1. CONTROL REGISTER DATA IS LOADED ON FIRST 12 SCLK CYCLES. 2. SHADOW REGISTER DATA IS LOADED ON FIRST 16 SCLK CYCLES. 设置。 工作模式 03089-021 基准电压 图21. 正常工作模式 AD7908/AD7918/AD7928有多种不同的工作模式。这些模 完全关断模式(PM1 = 1，PM0 = 0) 式旨在提供灵活的电源管理选项。针对不同的应用要求， 此模式下，AD7908/AD7918/AD7928的所有内部电路关 可以选择这些选项，以优化功耗和吞吐速率。AD7908/ 断。完全关断期间，器件将保留控制寄存器中的信息。控 AD7918/AD7928的工作模式由控制寄存器中的电源管理位 制 寄 存 器 中 的 电 源 管 理 位 PM1和 PM0发 生 改 变 之 前 ， PM1和PM0控制，如表9所述。AD7908/AD7918/AD7928首 次上电时，需仔细确保器件处于要求的工作模式下(参见 AD7908/AD7918/AD7928保持完全关断状态。 “AD7908/AD7918/AD7928上电”部分)。 如果器件在完全关断期间发生了控制寄存器写操作，则将 正常模式(PM1 = PM0 = 1) 上升沿开始上电。器件完全关断时，处于保持状态的采样 这种模式旨在实现最高的吞吐速率性能，AD7908/AD7918/ 保持器将在第14个SCLK的下降沿返回采样状态。 电源管理位改为PM0 = PM1 = 1(正常模式)，则器件将在CS AD7928始终处于完全上电状态，用户不必担心上电时间问 题。图21显示了AD7908/AD7918/ AD7928在正常模式下的 一般工作原理图。 为 确 保 器 件 完 全 上 电 ， 在 下 一 个 CS下 降 沿 之 前 应 经 过 tPOWER UP时间。图22显示该序列的一般原理图。 自动关断模式(PM1 = 0，PM0 = 1) 此 模 式 下 ， 当 更 新 控 制 寄 存 器 时 ， AD7908/AD7918/ AD7928在每次转换结束后自动进入关断状态。器件关断 后，采样保持器处于保持模式。 Rev. E | Page 21 of 28 AD7908/AD7918/AD7928 图23显示了AD7908/AD7918/AD7928在正常模式下的一般 率减半，其他所有转换结果均有效。此模式可大幅降低器 工作原理图。关断模式下，AD7908/AD7918/AD7928的所 件功耗，且器件在每次转换结束后进入关断模式。若控制 有内部电路关断。关断期间，器件将保留控制寄存器中的 寄存器编程为进入自动关断状态，则它将在转换结束后关 信息。AD7908/AD7918/AD7928保持关断模式，直到接收 断。用户可通过控制CS信号使ADC进入和退出低功耗 下一个CS下降沿。器件关断时，在此CS下降沿上，处于保 状态。 持状态的采样保持器将返回采样状态。自动关断的唤醒时 AD7908/AD7918/AD7928上电 间为1 μs，在尝试执行一次有效的转换之前，用户应当确保 AD7908/AD7918/AD7928首次上电时，ADC可在器件的任 已经过1 μs。AD7908/AD7918/AD7928采用20 MHz时钟工作 何工作模式下上电。为确保器件处于要求的工作模式下， 时，一个伪周期应当足以确保器件完全上电。在此伪周期 用户应当执行伪周期操作，如图24所示。 期间，控制寄存器的内容应当保持不变；因此，DIN线路 上的WRITE位应当为0。该伪周期有效地使器件的吞吐速 PART IS IN FULL SHUTDOWN THE PART IS FULLY POWERED UP ONCE tPOWER UP HAS ELAPSED PART BEGINS TO POWER UP ON CS RISING EDGE AS PM1 = PM0 = 1 t12 CS 14 1 16 14 1 16 SCLK DOUT CHANNEL IDENTIFIER BITS + CONVERSION RESULT DATA IN TO CONTROL REGISTER DATA IN TO CONTROL/SHADOW REGISTER CONTROL REGISTER IS LOADED ON THE FIRST 12 CLOCKS. PM1 = 1, PM0 = 1 03089-022 DIN TO KEEP THE PART IN NORMAL MODE, LOAD PM1 = PM0 = 1 IN CONTROL REGISTER 图22. 完全关断工作模式 PART ENTERS SHUTDOWN ON CS RISING EDGE AS PM1 = 0, PM0 = 1 PART BEGINS TO POWER UP ON CS FALLING EDGE CS DUMMY CONVERSION 1 12 16 1 CHANNEL IDENTIFIER BITS + CONVERSION RESULT DOUT DIN PART ENTERS SHUTDOWN ON CS RISING EDGE AS PM1 = 0, PM0 = 1 12 16 1 12 CHANNEL IDENTIFIER BITS + CONVERSION RESULT INVALID DATA DATA IN TO CONTROL/SHADOW REGISTER DATA IN TO CONTROL/SHADOW REGISTER CONTROL REGISTER IS LOADED ON THE FIRST 12 CLOCKS, PM1 = 0, PM0 = 1 16 CONTROL REGISTER CONTENTS SHOULD NOT CHANGE. WRITE BIT = 0 TO KEEP PART IN THIS MODE, LOAD PM1 = 0, PM0 = 1 IN CONTROL REGISTER OR SET WRITE BIT = 0 03089-023 SCLK PART IS FULLY POWERED UP 图23. 自动关断工作模式 CORRECT VALUE IN CONTROL REGISTER, VALID DATA FROM NEXT CONVERSION, USER CAN WRITE TO SHADOW REGISTER IN NEXT CONVERSION CS DUMMY CONVERSION 1 12 DUMMY CONVERSION 16 1 12 16 1 12 16 SCLK INVALID DATA INVALID DATA INVALID DATA DATA IN TO CONTROL REGISTER DIN KEEP DIN LINE TIED HIGH FOR FIRST TWO DUMMY CONVERSIONS 图24. 上电后将AD7928置于所需工作模式 Rev. E | Page 22 of 28 CONTROL REGISTER IS LOADED ON THE FIRST 12 CLOCK EDGES 03089-024 DOUT AD7908/AD7918/AD7928 功耗与吞吐速率 串行接口 若AD7908/AD7918/AD7928工作在自动关断模式下，则较 图27、图28和图29分别表示AD7908、AD7918和AD7928的 低吞吐速率下的ADC平均功耗将下降。图25显示器件如何 串行接口详细时序图。串行时钟提供转换时钟，并在每次 随着吞吐速率的下降而长时间保持在关断状态，并且平均 转换期间控制进出AD7908/AD7918/AD7928的信息传输。 功耗也随着时间推移而下降。 CS信号启动数据传输和转换过程。CS下降沿将采样保持器 例如，假设AD7928工作在连续采样模式下，其吞吐速率为 置于保持模式，使总线脱离三态；此时对模拟输入进行采 100 kSPS且SCLK为20 MHz (AVDD = 5 V)，同时器件置于自 样。转换也在此时启动，需要16个SCLK周期才能完成。采 动关断模式，也就是说，如果PM1 = 0且PM0 = 1，则功耗 计算如下： 正常工作下的最大功耗为13.5 mW (AVDD = 5 V)。如果自动 关断的上电时间为一个伪周期(即1 μs)，且其余转换时间为 另一个周期(即1 μs)，那么可以认为AD7928在每次转换周 期的2 μs内消耗13.5 mW。转换周期的其余时间(即8 μs)内， 器件保持自动关断模式。可以认为AD7928在转换周期的余 下8 μs内消耗2.5 μW。如果吞吐速率为100 kSPS，则周期时 间为10 μs，且每个周期内的平均功耗为： 样保持器在第14个SCLK下降沿返回跟踪模式，如图27、图 28和图29的B点所示，但写入SHADOW寄存器的情况除 外；这种情况下，采样保持器在CS上升沿之前不会返回采 样状态，即图30中的C点。在第16个SCLK的下降沿上， DOUT线路返回三态。如果在16个SCLK尚未完成之前就出 现CS上升沿，则终止转换，DOUT线路返回三态，控制寄 存器不更新；否则，DOUT在第16个SCLK下降沿返回三 态 ， 如 图 27、 图 28和 图 29所 示 。 完 成 转 换 过 程 并 访 问 AD7908/AD7918/AD7928中的数据需要16个串行时钟周 期。对于AD7908/AD7918/AD7928来说，8/10/12个数据位 (2/10) × (13.5 mW) + (8 / 10) × (2.5 μW) = 2.702 mW 之前有一个前置0和3个通道地址位(ADD2至ADD0)，用以 图25显示采用3 V和5 V电源时，自动关断模式下的最大功率 识别结果对应的通道。CS变为低电平，以提供微控制器或 与吞吐速率的关系。 DSP需读取的前置零。其余3个地址位和数据位在随后的 SCLK下降沿逐个输出，从第一个地址位开始(ADD2)。因 10 此，在串行时钟的第一个下降沿不仅会提供前置零，而且 会逐个输出地址位ADD2。数据传输的最后一位在第15个 AVDD = 5V 下降沿输出，并在第16个下降沿有效。 AVDD = 3V 1 POWER (mW) 如果MSB(即WRITE位)已置1，则对控制寄存器写入信息发 生 在 数 据 传 输 中 的 前 12个 SCLK下 降 沿 。 如 果 使 用 SHADOW寄存器编程控制寄存器，则在下一次串行传输的 0.1 所有16个SCLK下降沿将信息写入SHADOW寄存器，如图 30中AD7928的示例所示。可在SHADOW寄存器中选择编 0 50 100 150 200 250 300 THROUGHPUT (kSPS) 350 03089-025 程两个序列。如果用户不想编程第二个序列，则8个LSB应 0.01 当填零。在CS上升沿更新SHADOW寄存器，且采样保持 器开始采样序列选择的第一个通道。 图25. AD7928功率与吞吐速率的关系 Rev. E | Page 23 of 28 AD7908/AD7918/AD7928 AD7908输出一个前置零和3个通道地址位(表示转换结果对 AD7908/AD7918/AD7928与TMS320C541接口 应的通道)，随后是8个转换结果位和4个尾随零。AD7918 TMS320C541的串行接口利用连续串行时钟和帧同步信号 输出一个前置零和3个通道地址位(表示转换结果对应的通 同步与AD7908/AD7918/AD7928等外设的数据传输操作。 道)，随后是10个转换结果位和2个尾随零。从AD7928读取 通过CS输入可轻松实现TMS320C541与AD7908/AD7918/ 的16位字总是包括一个前置零和3个通道地址位(表示转换 AD7928的接口，无需任何胶合逻辑。TMS320C541的串行 结果所对应的通道)，随后是12个转换结果位。 端口设置为利用内部CLKX0(串行端口0上的Tx串行时钟)和 FSX0(来自串行端口0的Tx帧同步信号)在突发模式下工 微处理器接口 通过AD7908/AD7918/AD7928的串行接口，可以将它与许 多不同的微处理器相连。本部分说明如何利用串行接口协 议实现AD7908/AD7918/AD7928与一些常见微控制器和 FSM = 1，MCM = 1以及TXM = 1。连接图如图26所示。对 于信号处理应用来说，需注意的是来自TMS320C541的帧 同步信号必须提供等距采样。AD7908/AD7918/AD7928的 VDRIVE引脚采用与TMS320C541相同的电源电压。因此，如 果需要，ADC的工作电压可以高于TMS320C541的串行接 口电压。 TMS320C5411 AD7908/ AD7918/ AD79281 CLKX SCLK CLKR DOUT DR DIN DT FSX CS FSR VDRIVE 1ADDITIONAL PINS REMOVED FOR CLARITY. 图26. 与TMS320C541接口 Rev. E | Page 24 of 28 VDD 03089-030 DSP的接口。 作。串行端口控制寄存器(SPC)必须具有如下设置。FO = 0， AD7908/AD7918/AD7928 CS t2 tCONVERT t6 2 3 4 t3 5 ADD2 ADD1 SEQ1 ADD0 DONTC 14 DB7 15 16 t11 t8 DB6 DB0 ZERO ZERO ZERO tQUIET ZERO FOUR TRAILING ZEROS THREE-STATE t10 t9 WRITE 13 t5 THREE IDENTIFICATION BITS ZERO DIN 12 t7 t4 DOUT THREE-STATE B 11 6 ADD2 ADD1 CODING DONTC ADD0 DONTC DONTC DONTC 15 16 03089-026 1 SCLK 图27. AD7908串行接口时序图 CS t2 tCONVERT t6 2 3 4 t3 5 ADD2 ADD1 SEQ ADD0 DONTC 14 DB7 t11 t8 DB6 DB2 DB1 DB0 ZERO tQUIET ZERO TWO TRAILING ZEROS THREE-STATE t10 t9 WRITE 13 t5 THREE IDENTIFICATION BITS ZERO ADD2 ADD1 CODING DONTC ADD0 DONTC DONTC DONTC 图28. AD7918串行接口时序图 CS tCONVERT t6 t2 SCLK 2 3 4 t3 ADD1 ADD0 DB11 SEQ DONTC DB10 t5 DB2 16 15 t11 t8 DB1 DB0 THREE-STATE t10 9 WRITE 14 t7 THREE IDENTIFICATION BITS ZERO t DIN 13 6 t4 ADD2 DOUT THREE-STATE tQUIET B 5 ADD2 ADD1 ADD0 DONTC DONTC 03089-028 1 DONTC 图29. AD7928串行接口时序图 C CS tCONVERT t6 t2 1 SCLK 2 3 4 5 t3 ZERO DIN ADD1 ADD0 DB11 THREE IDENTIFICATION BITS VIN0 t9 VIN1 VIN2 VIN3 14 DB10 DB2 16 15 t5 t7 t4 ADD2 DOUT THREE-STATE 13 6 t11 t8 DB1 DB0 THREE-STATE t10 VIN4 VIN5 SEQUENCE 1 VIN6 SEQUENCE 2 图30. AD7928写入SHADOW寄存器的时序图 Rev. E | Page 25 of 28 VIN7 03089-029 DIN 12 t7 t4 DOUT THREE-STATE B 11 6 03089-027 1 SCLK AD7908/AD7918/AD7928 AD7908/AD7918/AD7928与ADSP-21xx接口 例如，若ADSP-2189晶振为20 MHz，从而主机时钟频率为 ADSP-21xx系列DSP可以直接与AD7908/AD7918/AD7928接 40 MHz，则主机周期时间为25 ns。如果SCLKDIV寄存器的 口，无需任何胶合逻辑。AD7908/AD7918/AD7928的VDRIVE 值为3，则将获得5 MHz的SCLK，即每8个主时钟周期产生 引脚采用与ADSP-21xx相同的电源电压。因此，如果需 1个SCLK周期。根据所选吞吐速率，如果定时器寄存器加 要，ADC的工作电压可以高于ADSP-21xx的串行接口电压。 载某一数值——比如803 (803 + 1 = 804)——则两次中断之间 (也就是两个传输指令之间)会发生100.5个SCLK周期。这种 SPORT0控制寄存器设置如下： 情形将无法实现等距采样，因为传输指令出现在SCLK边 TFSW = RFSW = 1，交替帧传输 沿。如果两次中断之间的SCLK数为整数N，则DSP可以实 INVRFS = INVTFS = 1，低电平有效帧信号 现等距采样。 DTYPE = 00，右对齐数据 SLEN = 1111，16位数据字 AD7908/AD7918/AD7928与DSP563xx接口 ISCLK = 1，内部串行时钟 图32中的连接图显示AD7908/AD7918/AD7928如何连接到 TFSR = RFSR = 1，每个字一帧 Motorola DSP563xx系列DSP的同步串行接口(ESSI)。每个 IRFS = 0 ESSI(片上有两个)都工作在同步模式(CRB的SYN位 = 1)，内 ITFS = 1 部产生的字长帧同步信号同时用于Tx和Rx(CRB的位FSL1 = 连接图如图31所示。ADSP-21xx SPORT的TFS和RFS连在一 起，TFS设置为输出，而RFS设置为输入。DSP以交替帧传 输模式工作，SPORT控制寄存器按照上表进行设置。TFS 上产生的帧同步信号连到CS，而且像所有信号处理应用一 样，要求采用等距采样。但在本例中，定时器中断用于控 制ADC的采样速率，某些情况下可能无法实现等距采样。 DR 1ADDITIONAL DT PINS REMOVED FOR CLARITY. VDD DSP563xx1 SCLK SCK DOUT SRD DIN STD CS SC2 03089-031 VDRIVE 在图32所示例子中，串行时钟从ESSI获得，因此SCK0引脚 AD7908/ AD7918/ AD79281 TFS DIN 信号必须提供等距采样。 ADC的工作电压可以高于DSP563xx的串行接口电压。 RFS CS 负。需注意，对于信号处理应用，来自DSP563xx的帧同步 引脚采用与DSP563xx相同的电源电压。因此，如果需要， SCLK DOUT 将字长设为16位。CRB中的位FSP应设为1，使帧同步为 必须设为输出(SCKD = 1)。AD7908/AD7918/AD7928的VDRIVE ADSP-21xx1 SCLK 正常工作模式。设置CRA中的位WL1 = 1且位WL0 = 0，可 图31. 与ADSP-21xx接口 VDRIVE 例如，定时器寄存器中载入一个值，以要求的采样间隔提 供中断。当收到中断时，会通过TFS/DT(ADC控制字)传输 1ADDITIONAL 一个值。TFS用于控制RFS，因而也控制数据读取。串行时 钟的频率由SCLKDIV寄存器控制。当发出通过TFS进行传 输的指令时(即AX0 = TX0)，会检查SCLK的状态。DSP等到 SCLK变高、变低、再变高之后，才开始传输。如果所选的 定时器和SCLK值使得传输指令出现在SCLK上升沿上或其 附近，则数据可能会被传输，也可能需要等到下一个时 钟沿。 Rev. E | Page 26 of 28 PINS REMOVED FOR CLARITY. 图32. 与DSP563xx接口 VDD 03089-032 AD7908/ AD7918/ AD79281 0、位FSL0 = 0)。设置CRB中的位MOD = 0，可选择ESSI的 AD7908/AD7918/AD7928 应用须知 交叠。电路板相对两侧上的走线应当彼此垂直，这样做有 接地和布局布线 助于减小电路板上的馈通效应。微带线技术是目前的最佳 AD7908/AD7918/AD7928具有极佳的抗电源噪声性能，可 选择，但这种技术对于双面电路板未必总是可行。采用这 从图6中的PSRR与电源纹波频率的关系看出。不过仍应注 种技术时，电路板的元件侧专用于接地层，信号走线则布 意接地布局。 设在焊接侧。 AD7908/AD7918/AD7928所在的印刷电路板应采用模拟部 良好的去耦也很重要。应将10 μF钽电容与0.1 μF陶瓷电容 分与数字部分分离设计，并限制在电路板的一定区域内。 并联，对所有模拟电源去耦到AGND。为使这些去耦元件 这样便于使用接地层并让它们易于被分割。为实现最佳屏 实现最佳性能，必须使其尽可能靠近器件，最好是紧贴器 蔽，接地层一般应尽量少采用蚀刻技术。 件。0.1 µF电容应具有低有效串联电阻(ESR)和有效串联电感 AD7908/AD7918/AD7928的所有四个AGND引脚都应下沉 封装型电容，以便处理内部逻辑开关所引起的瞬变电流。 到AGND层。如果AD7908/AD7918/AD7928所在系统中有 (ESI)，如高频时提供低阻抗接地路径的普通陶瓷型或表贴 多个器件要求AGND至DGND连接，则同一层只能在一个 评估AD7908/AD7918/AD7928性能 点上进行连接。星形接地点应尽可能靠近AD7908/AD7918/ 有关AD7908/AD7918/AD7928的建议布局布线，请参见 AD7928。 AD7908/AD7918/AD7928评估板。评估板套件包括装配完 应避免在器件下方布设数字线路，否则会将噪声耦合至芯 片。应允许模拟接地层布设在AD7908/AD7918/AD7928下 善且经过测试的评估板、文档以及用于从PC通过评估板控 制器控制评估板的软件。 方，以避免噪声耦合。AD7908/AD7918/AD7928的电源线 评估板控制器可以配合AD7908/AD7918/AD7928评估板及 路应采用尽可能宽的走线，以提供低阻抗路径，并减小电 带CB标志后缀的其它许多ADI评估板使用，以演示和评估 源线路上的毛刺噪声效应。为避免向电路板上的其它部分 AD7908/AD7918/AD7928的交流和直流性能。 辐射噪声，应利用数字地屏蔽时钟信号等快速开关信号， 用户可以利用软件对AD7908/AD7918/AD7928执行交流(快 且保证时钟信号远离模拟输入。避免数字信号与模拟信号 速傅里叶变换)和直流(码字直方图)测试。软件和文档位于 随评估板提供的CD上。 Rev. E | Page 27 of 28 AD7908/AD7918/AD7928 外形尺寸 6.60 6.50 6.40 20 11 4.50 4.40 4.30 1 6.40 BSC 10 PIN 1 0.65 BSC 1.20 MAX 0.15 0.05 COPLANARITY 0.10 0.30 0.19 0.20 0.09 SEATING PLANE 0.75 0.60 0.45 8° 0° COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-153-AC 图33. 20引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] (RU-20) 图示尺寸单位：mm 订购指南 型号1, 2 AD7908BRU-REEL AD7908BRU-REEL7 AD7908BRUZ AD7908BRUZ-REEL AD7908BRUZ-REEL7 AD7908WYRUZ-REEL7 AD7918BRU-REEL7 AD7918BRUZ AD7918BRUZ-REEL AD7918BRUZ-REEL7 AD7918WYRUZ-REEL7 AD7928BRUZ AD7928BRUZ-REEL AD7928BRUZ-REEL7 AD7928WBRUZ-REEL 温度范围 −40°C至+85°C −40°C至+85°C −40°C至+85°C −40°C至+85°C −40°C至+85°C −40°C至+125°C −40°C至+85°C −40°C至+85°C −40°C至+85°C −40°C至+85°C −40°C至+125°C −40°C至+85°C −40°C至+85°C −40°C至+85°C −40°C至+125°C 线性误差(LSB)3 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.5 ±1 ±1 ±1 ±1 封装描述 20引脚 TSSOP 20引脚 TSSOP 20引脚 TSSOP 20引脚 TSSOP 20引脚 TSSOP 20引脚 TSSOP 20引脚 TSSOP 20引脚 TSSOP 20引脚 TSSOP 20引脚 TSSOP 20引脚 TSSOP 20引脚 TSSOP 20引脚 TSSOP 20引脚 TSSOP 20引脚 TSSOP 封装选项 RU-20 RU-20 RU-20 RU-20 RU-20 RU-20 RU-20 RU-20 RU-20 RU-20 RU-20 RU-20 RU-20 RU-20 RU-20 Z = 符合RoHS标准的器件。 W = 通过汽车应用认证。 3 此处线性误差指积分线性误差。 1 2 汽车应用产品 AD79x8W型号的生产工艺受到严格控制，以满足汽车应用的质量和可靠性要求。请注意，车用型号的技术规格可能不同于 商用型号；因此，设计人员应仔细阅读本数据手册的技术规格部分。只有显示为汽车应用级的产品才能用于汽车应用。欲 了解特定产品的订购信息并获得这些型号的汽车可靠性报告，请联系当地ADI客户代表。 ©2006–2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D03089sc-0-1/14(E) Rev. E | Page 28 of 28