Analog Devices Inc. AD4851 250kSPS Datenerfassungssystem (DAS)
Das AD4851 250-kS/s-Datenerfassungssystem (DAS) von Analog Devices ist ein vollständig gepuffertes, vierkanaliges, simultan abtastendes 16-Bit-DAS, das mit 250 kS/s betrieben werden kann und über differentielle Eingänge mit einem großen Gleichtaktbereich verfügt. Das AD4851 von ADI ist so konzipiert, dass es mit einer niedrigen 5-V-Versorgung betrieben werden kann und flexible Eingangsbuffer-Versorgungsoptionen unterstützt. Es verwendet eine präzise driftarme interne Referenz und einen Referenzbuffer. Jeder Kanal unterstützt unabhängig konfigurierbare SoftSpan-Bereiche, wodurch die Eingangsbereiche an die Signalschwingung der Applikation angepasst werden können. Diese Anpassung des Eingangsbereichs reduziert den Bedarf an externen Signalkonditionierungs-Bauelementen. Das AD4851 integriert außerdem die Seamless High Dynamic Range(SHDR)-Technologie, die die Eingangs-Signalpfad-Gain des Kanals bei jeder Abtastung automatisch anpasst und so das Wandlerrauschen reduziert, ohne die Linearität zu beeinflussen.Das AD4851 kann Signale mit beliebigen Schwingungen an INx+ und INx- direkt digitalisieren, indem die 11-MHz-Eingangsbandbreite, die Picoamp -Eingangsruhestrom-Buffer, der umfangreiche Eingangs-Gleichtaktbereich und das 120-dB-Gleichtaktunterdrückungsverhältnis (CMRR) genutzt werden. Die optionale 16‑Bit-Überabtastung verbessert die SNR und den Dynamikbereich weiter. Zusätzlich ermöglichen Kalibrierungsoptionen pro Kanal (einschließlich Offset-, Gain- und Phasenanpassungen) Fehlerbehebungen auf Systemebene vor dem DAS.
Zur Konfiguration bietet das AD4851 von ADI eine SPI-basierte Registerschnittstelle, die mit den Versorgungspegeln 0,9 V bis 5,25 V kompatibel ist. Das Bauteil unterstützt sowohl LVDS- als auch CMOS-Ausgangsdatenformate, die über den LVDS/CMOS-Pin ausgewählt werden können, und ermöglicht zwischen einer und vier CMOS-Datenausgangsleitungen, um die Busbreite und die Durchsatzanforderungen auszugleichen. Das kompakte 64-Ball-BGA-Gehäuse von 7 mm × 7 mm enthält alle wesentlichen Stromversorgungs- und Referenz-Bypass-Kondensatoren, wodurch die Gesamtzahl der Bauteile reduziert, die Layout-Empfindlichkeit minimiert und der gesamte Footprint der Lösung verringert wird. Das Bauteil arbeitet in einem erweiterten industriellen Temperaturbereich von -40 °C bis +125 °C.
Merkmale
- Komplettes 16-Bit-Datenerfassungssystem
- Gleichzeitige Abtastung von vier intern gepufferten Kanälen
- 250 kSPS pro Kanal
- Differenzielle Eingänge mit großem Gleichtaktbereich
- Eingangsleckstrom von ±75 pA bei +25 °C
- Einschwingzeit von <300 ns="" für="">300>
- Integrierte Referenz und Referenzpuffer (4,096 V)
- Integrierte Versorgungsntkopplungskondensatoren
- 36 mW pro Kanal bei 250 kSPS skaliert mit dem Durchsatz
- Minimale externe Signalkonditionierung
- Nahtloser hoher Dynamikbereich
- Automatische Verstärkungsanpassung pro Sample, pro Kanal
- Hält einen INL auf PPM-Ebene aufrecht
- Pro Kanal SoftSpan-Eingangsbereiche, bipolar oder unipolar
- ±40 V, ±25 V, ±20 V, ±12,5 V, ±10 V, ±6,25 V, ±5 V, ±2,5 V
- 0 V bis 40 V, 25 V, 20 V, 12,5 V, 10 V, 6,25 V, 5 V, 2,5 V
- Toleranz für Rail-to-rail-Eingangsübersteuerung
- Hohe Leistungsfähigkeit
- Typischer INL von ±160 μV (Bereich ±40 V)
- Typisches SNR bei Einzelumsetzung von 94,6 dB (Bereich ±40 V)
- 98,1 dB typischer Einzelumsetzungs-Dynamikbereich (±40 V Bereich)
- -117 dB typischer THD (±40 V Bereich)
- 120 dB (typisch) CMRR
- Digitale Flexibilität
- SPI CMOS (0,9 V bis 5,25 V) und LVDS serieller Eingang und Ausgang
- Optionales Oversampling mit digitaler 16-Bit-Mittelwertbildung
- Optionale Offset-, Gain und Phasenkorrektur
- 7,00 mm × 7,00 mm, 64-Ball BGA, Volllösungs-Footprint
Applikationen
- Automatische Testsysteme
- Luft- und Raumfahrttechnik
- Messgeräte und Steuerungssysteme
- Halbleiterherstellung
- Prüfung und Messung
Technische Daten
- Eingabebereich der Stromversorgung von 7,25 V bis 48 V
- Analoge Eingänge
- 120 dB (typisch) CMRR
- 0 mA bis 10 mA maximaler Eingangsüberlastsstrom, Toleranzbereich
- ±40nA Eingang Ableitstrombereich
- 1000 GΩ typischer Eingangswiderstand
- 4 pF typische Eingangskapazität
- 1 ns typische Öffnung
- 300 ps typische Öffnung
- 1 Jitter RMS typische Öffnung
- Typische Einschwingzeit bei einem Eingangs-Sprung im Vollbereich: 300 ns
- Verlustleistung
- Maximaler Ausgang für Konvertierungsdaten von 443 mW in CMOS
- 475 mW maximaler LVDS- Ausgang
- AC-Genauigkeit
- 98,1 dB typischer überabgetasteter Dynamikbereich
- 94,6 dB typisches Signal-Rausch-Verzerrungs-Verhältnis (SINAD)
- DC Genauigkeit
- Maximaler INL- Fehlerbereich: 76 µV bis 1220 µV
- Typischer Differential-Nichtlinearitätsfehler (DNL) von ±0,2 LSB
- 73 µVRMS bis 461 µVRMS typischer Übergangs-Rauschbereich
- Fehler am Nullpunkt von ±1300 µV
- Typischer Drift des Nullpunkts von ±1,5 µV/°C
- ±0,035 % FS ganzer Messbereichfehler
- ±1,5 ppm/°C typischer ganzer Messbereichfehler Drift
- -40 °C bis +125 °C Betriebstemperaturbereich
Funktionales Blockdiagramm
