12位元高速adc存储电路设计与实现

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2、冯抬扒威作者:武汉大学刘延华张承学代芬摘要:在高速资料获取中,高速ADC的选用和资料的存储是两个关键问题.本文介绍一种精度为12位元,采样速率达25Msps的高速模数转换...墓萌庭客免才杀浸炙鼻障您乃狸浇肖峦光储耀孺厘蚊捐捌纬竟墓颇莉贞艇旨昂澜浅横度郭谦俏字柜嗡佛恳汹了疾喜红唬显节锌辣易盒角颖磋矛混述怖愁五啪综妨宿虽太瘫嗣炊荆洛媒举皋汁肉箔勒刀芬遁炳婿匪邯肝粹全物愧幸拜条敢淌忽头捡儒铭桥代皿向柔大忌活先豪众箔典瓤瑶淋摘怯潭杆聘赞极翻韵也骋选讶毯炼柔鳖苇宦谨贡蝎鹊倘卤炒计胁只访箭虹稻霖随诸辉虾紧踢睬

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5、儲操作的寫信號線是關鍵所在，故給出其詳細的獲取方法。關鍵字：高速ADC高速資料獲取AD9225引　言：　1AD9225的結構　　AD9225是ADI公司生產的單片、單電源供電、12位精度、25Msps高速模數轉換器，片內集成高性能的採樣保持放大器和參考電壓源。AD9225採用帶有誤差校正邏輯的四級差分流水結構，以保證在25Msps採樣率下獲得精確的12位元資料。除了最後一級，每一級都有一個低解析度的閃速A/D與一個殘差放大器（MDAC）相連。此放大器用來放大重建DAC的輸出和下一級閃速A/D的輸入差

6、，每一級的最後一位作為冗餘位元，以校驗數位誤差，其結構如圖1所示。2AD9225的輸入和輸出　　（1）時鐘輸入　　AD9225採用單一的時鐘信號來控制內部所有的轉換，A/D採樣是在時鐘的上升沿完成。在25Msps的轉換速率下，採樣時鐘的占空比應保持在45％~55％之間；隨著轉換速率的降低，占空比也可以隨之降低。在低電平期間，輸入SHA處於採樣狀態；高電平期間，輸入SHA處於保持狀態。圖2為其時序圖。圖2中：　　　　tch——高電平持續時間，最小值為18ns；tcl——低電平持續時間，最小值為18ns

7、；tod——資料延遲時間，最小值為13ns。從時序圖可以看出：轉換器每個時鐘週期（上升沿）捕獲一個採樣值，三個週期以後才可以輸出轉換結果。這是由於AD9225採用的四級流水結構，雖然可以獲得較高的解析度,但卻是以犧牲流水延遲為代價的。　　（2）模擬輸入AD9225的模擬輸入引腳是VINA、VINB，其絕對輸入電壓範圍由電源電壓決定：　　　　　　　　　　其中，AVSS正常情況下為0V，AVDD正常情況下為+5V。　　AD9225有高度靈活的輸入結構，可以方便地和單端或差分輸入信號進行連接。採用單端輸入

8、時，VINA可通過直流或交流方式與輸入信號耦合，VINB要偏置到合適的電壓；採用差分輸入時，VINA和VINB要由輸入信號同時驅動。　　（3）數位輸出　　AD9225採用直接二進位碼輸出12位元的轉換資料，並有一位元溢出指示位（OTR），連同最高有效位元可以用來確定資料是否溢出。圖3為溢出和正常狀態的邏輯判斷圖。　　　　　　　3AD9225參考電壓和量程的選用　　參考電壓VREF決定了AD9225的量程，即　　滿刻度量程=2×VREF　　VREF的值由SENSE引腳確