Tisková zpráva. Analogový na digitální převod pro začátečníky v systémech sběru dat a mikrokonvertorech

V návrhu ADC s přímým vážením, pokud jsou komparátory nahrazeny lineárními zesilovači a výstupní napětí každého z nich jsou porovnávána pomocí řady komparátorů s více referenčními napětími, lze vstupní impedanci zvýšit. Pravda, počet komparátorů a logických hradel v dekódovacím obvodu se nesníží.

Společnost Hewlett-Packard patentovala novou metodu zvanou analogové dekódování, která teoreticky umožňuje N-bitovou analogově-digitální konverzi používat pouze N komparátorů, zámků a hradel XOR.

Metoda je založena na použití analogových dekódovacích obvodů pracujících na několika úrovních, na rozdíl od konvenčních komparátorů pracujících na jedné.

2.4. Výstupní kódování

V ADC s přímým vážením jsou výstupy komparátorů, jejichž referenční napětí je menší než vstupní signál, ve stavu 1 a ty, jejichž referenční napětí je větší než vstupní signál, jsou ve stavu 0. Analogicky s rtuťovým teploměrem je takový výstup kód se nazývá termometrický. Při změně vstupního signálu se v daném okamžiku změní stav pouze jednoho komparátoru. Okamžiky činnosti těchto prvků a příchod hodinových impulzů klopných obvodů-západků jsou však nezávislé, což při určitých poměrech zpoždění těchto prvků může vést ke vzniku nestability výstupního kódu ADC. , nazývaný „jiskřící kód“. Jedním ze způsobů, jak s tímto jevem bojovat, je sestrojit dekódovací zařízení využívající Grayův kód, ve kterém se může najednou měnit stav pouze jednoho bitu.

2.5. Funkce detekce špiček

Aby bylo možné zaznamenat velký fragment signálu do omezené paměti dostupné v zařízení, musí být vzorkovací frekvence snížena v porovnání s maximální možnou hodnotou. V tomto případě může dojít k vynechání krátkých špiček signálu. Chcete-li tomuto jevu zabránit, můžete použít následující techniku. Vzorkovací frekvence je vždy maximální. Výsledek každého N-tého vzorku je uložen pro uložení, kde N je faktor dělení vzorkovací frekvence. Pro zvýraznění maximálního kladného napětí v intervalu mezi záznamy je hodnota aktuálního vzorku neustále porovnávána s předchozím a větší je uložen. Podobně je zvýrazněno maximální záporné napětí. Taková "chytrá" zařízení využívající popsaný rekurzivní algoritmus jsou zabudována do některých nových digitálních osciloskopů. Například osciloskop Hewlett-Packard HP54800 může ukládat pulsy až 500 ps, ​​což odpovídá vzorkovací frekvenci 2 GHz.

Rýže. 1. Blokové schéma „klasického“ ADC s přímým vážením

Rýže. 2. Interpolační struktura přímého vážení ADC

U popsaného algoritmu je minimální doba trvání přiděleného impulsu omezena dobou celého cyklu převodu ADC, jehož značná část je vynaložena na převod výstupního kódu komparátorové linky na výstupní signál pomocí vícestupňového logického obvodu. Změnou logického obvodu ADC může být zpoždění ADC sníženo na zpoždění jednoho spouštění západky. Struktura takového digitálního špičkového detektoru TDC1035 od společnosti Raytheon je znázorněna na Obr. 3. Od „klasického“ (obr. 1) se liší tím, že místo gated D-triggerů jsou zde použity RS-triggery, které se spouštějí ihned po příchodu odpovídajícího signálu komparátoru a v tomto stavu zůstávají až do příchodu resetovací puls. "Termometrický" výstupní kód RS klopného obvodu představuje kód špičkové hodnoty signálu. Doba jeho přeměny do standardní podoby již nemá přísná omezení. Tento ADC je vyroben pomocí poměrně staré technologie a má garantovanou dobu trvání pulzu měřenou s plnou 8bitovou přesností 30 ns.

Rýže. 3. Blokové schéma špičkového detektoru s přímým vážením ADC Raytheon TDC1035

3. Potrubí ADC

Jak již bylo uvedeno výše, maximální bitová šířka přímého vážícího ADC je 10. Pro zvýšení rozlišení je nutné použít jiné struktury. Mnoho dnešních vysokorychlostních ADC se skládá z uzlů, které sekvenčně zpracovávají signál během několika vzorových hodinových cyklů. V tomto případě je frekvence výskytu výstupních kódů rovna frekvenci vzorkovacího signálu. Říká se jim ADC typu potrubí.

3.1. Potrubí hruboproudé ADC (subbranging)

V tomto případě, nyní nejběžnější metoda, je skupina bitů vyššího řádu nejprve převedena do digitální podoby (hrubá konverze). Pomocí DAC je přijatý kód převeden na analogový signál, který je odečten od vstupu. Rozdílové napětí je zesíleno a přivedeno do ADC, který převádí skupinu bitů nižšího řádu (přesná konverze). Počet takových objasňujících transformací, a tedy kaskád, může být poměrně velký. ADC nízkého a vysokého řádu pracují současně a sekvenčně zpracovávají příchozí vzorky. Zařízení může využívat interní ADC postavené na různých principech – přímé vážení nebo například MagAmps, o kterých pojednáváme níže.

Na Obr. Obrázek 4 ukazuje strukturu pokročilého 12bitového Subrangeing ADC AD9042 od Analog Devices, který je dostupný ve verzích se vzorkovací frekvencí 60 a 41 MHz. První obvod pro vzorkování a podržení, SHA1, ukládá vzorek signálu obvyklým způsobem po dobu trvání převodu. Jeho výstupní signál je konvertován ADC, jehož výstupní kód je uložen ve vyrovnávací paměti a slouží také k ovládání DAC. Vzorkovací a přidržovací obvod SHA2 se používá k zabránění tomu, aby činnost prvního ADC ovlivňovala přesnost následující části zařízení. Signál DAC se odečítá od jeho výstupního signálu. Rozdílové napětí je zesíleno a uloženo obvodem vzorkování a přidržení SHA3 po dobu potřebnou k provozu druhého ADC. Pokud první ADC funguje správně, jeho chyba nepřekročí jednu v nejméně významném bitu. Počet bitů druhého převodníku se volí tak, že počet bitů prvního a druhého ADC je o jeden větší než bitová kapacita ADC jako celku. Přebytečný bit se používá k opravě chyby převodu prvního ADC. K tomu musí mít DAC přesnost ne menší než přesnost ADC jako celku, tedy v tomto případě 12 bitů, a součtový zesilovač musí mít takové zesílení, aby hmotnost nejvýznamnějšího bitu druhý ADC není menší než nejméně významný bit prvního. V tomto případě bude korekční logický obvod, který je úplnou sčítačkou, schopen snížit chybu převodu na hodnotu odpovídající danému počtu bitů ADC. Zvláštností je použití ADC typu MagAmps, který je firmou dobře vyvinut, a pro dosažení vysoké linearity a výkonu DAC s 63 zdroji proudu, váhový koeficient každého z nich odpovídá specifickému kódu. Technické myšlenky obsažené v této struktuře jsou použity v řadě dalších produktů Analog Devices.

Rýže. 4. Blokové schéma potrubí ADC s korekční logikou Analog Devices AD9042

ADS807 ADC má podobnou strukturu, kterou používá Burr-Brown ve všech sériích vysokorychlostních ADC: 12bitový ADS80X (nejrychlejší ADS807 - 53 MHz), 10bitový ADS82X a ADS90X (nejrychlejší ADS824 - 70 MHz), 8- bit ADS83X a ADS93X (nejrychlejší ADS831 - 80 MHz).

Všechny vysokorychlostní ADC Texas Instruments jsou také založeny na této metodě. Protože používají interní přímo vážená (Flash) ADC, společnost nazývá jejich strukturu Samiflash. S výjimkou TLC876 jsou všechny 8bitové a používají dva interní 4bitové ADC. Nejrychlejší z nich je TLV5580 (8 bitů, 80 MHz, doba zpoždění pro zobrazení výstupního kódu je 4,5 hodinového cyklu), nejpřesnější je TLC876 (10 bitů, 20 MHz, používá 5 interních dvoubitových ADC).

3.2. Vícestupňové s jednobitovými ADC

Jedna z raných verzí zřetězeného ADC (ripple) sestávala z identických stupňů zapojených do série. Každý stupeň obsahoval zesilovač, jednobitový DAC a komparátor [X]. Vstupní signál byl uložen obvodem sample-and-hold, přiváděn do prvního komparátoru, když byl spuštěn, byl od vstupního signálu odečten jednobitový DAC signál, zesílený 2krát zesilovačem (pro získání stejného citlivost ve všech stupních) a přiveden do dalšího stupně jako rozdílový signál. Každá z fází tedy provedla jednobitovou analogově-digitální konverzi. Soubor signálů z výstupů všech komparátorů představoval výsledek transformace, který byl výstupní logikou překódován do standardní podoby. Doba převodu byla určena především dobou, za kterou signál prošel všemi stupni.

Rýže. 5. Blokové schéma jednobitového MagAmp ADC - prvek pipeline ADC

Vylepšená struktura potrubí postavená z jednobitových ADC se nazývá Magnitude Amplifiers nebo zkráceně MagAmps, protože používá zesilovače absolutní hodnoty signálu. Používají se i jiná jména. Ekvivalentní kaskádový obvod takového ADC je znázorněn na Obr. 5. Komparátor určuje znaménko vstupního napětí, podle kterého vytváří výstupní bit. Zároveň ovládá znaménko zesílení, se kterým signál vstupuje do dalšího stupně: +2 nebo –2. Referenční napětí VR se sčítá s napětím na výstupu spínače a tvoří rozdílový signál, který přechází do dalšího stupně. Na rozdíl od výše popsané varianty (vlnění) má tato závislost skoky pouze v derivaci, ale nemá prudké skoky v amplitudě, což napomáhá k dosažení vysoké rychlosti převodu. Hlavním faktorem umožňujícím dosáhnout vysokých převodních rychlostí byla schopnost implementovat vysokorychlostní diferenciální stupně s nízkým zkreslením a přesností dosahující 8 bitů bez použití zpětné vazby v nových proudově řízených analogových IC strukturách. Kvůli tvaru závislosti se tento ADC nazývá také skládaný a pro výstupní kódování ve formě Grayova kódu se nazývá také sériový Grey ADC. Vzhledem k jejich vyrobitelnosti se tyto struktury často používají k výrobě levných ADC s dobrým výkonem. Například Analog Devices ve svých 12bitových ADC AD9042, řadu AD922X se vzorkovací frekvencí až 10 MHz, duální 8bitový AD9059 se vzorkovací frekvencí 60 MHz (5 MSB) a 8bitový AD9054 se vzorkovací frekvencí 200 MHz sazba (4 vyšší číslice).

4. O použití vícefázového vzorkování

Když jsou vzorkovací signály nestabilní, což se obvykle projevuje ve formě jejich fázového jitteru, na signálech s frekvencí úměrnou vzorkovací frekvenci je pozorován výskyt charakteristických nelineárních zkreslení, čím větší je rychlost změny signálu. . Pro zlepšení časové stability hodinových generátorů jsou přijímána speciální opatření, například nové osciloskopy Hewlett-Packard používají obvod pro tvarování smyčky fázového závěsu, který poskytuje velmi stabilní hodinový signál.

Často ve vysokorychlostních ADC postavených na různých principech se za účelem zvýšení ekvivalentní vzorkovací frekvence zařízení jako celku používá paralelně několik ADC na vstupech a vzorcích s časovým posunem vůči sobě navzájem. Tato metoda, nazývaná vícefázové vzorkování, poskytuje významné výhody v rychlosti převodu, pokud je doba záznamu (vzorkování) signálu do jedné fyzické paměťové buňky výrazně kratší než doba od příchodu vzorkovacího signálu do objevení se signálu na ADC. výstup. Například ve výše uvedeném AD9059 je vzorkovací čas obvodu vzorkování a podržení na čipu 1 ns a minimální interval mezi vzorkovacími signály je 16,7 ns. Tuto příležitost je však třeba využít opatrně. Omezení způsobená nedostatečnou stabilitou vzorkovacích signálů a rozdílem doby převodu pro ADC obsažené v zařízení vedou k tomu, že se nyní nejčastěji používá buď prokládání pouze dvou ADC implementovaných na jednom čipu jako AD9058, popř. tato možnost je zcela opuštěna, jako u nových osciloskopů od Hewlett-Packard.

Literatura

1. Katalog Tektronix, 1988.
2. Denbnovetsky S.V. et al., Cathode-ray storage osciloskopy. Moskva, „Rádio a komunikace“, 1990.
3. 20X násobení hodin přesune rychlost digitalizace přenosných dalekohledů do Hiperdrive. Richard B. Rudloff, Hewlett-Packard Corp.
4. Digitální záznamník pulzního signálu AFI-1700. Technický popis a návod k obsluze. Ústav jaderné fyziky, sibiřská pobočka Akademie věd SSSR, 1994.
5. 500 Mpsps 8-bit Flash ADC, Analog Design Guide, 7th Edition, Maxim Integrated Products, Inc.
6. Walt Kester. Vysokorychlostní vzorkování a vysokorychlostní ADC. Vysokorychlostní konstrukční techniky, Analog Devices Inc.
7. Zima 1999 Designer's Reference Manual, CD, Analog Devices Inc.
8. 1997 Data Book, CD, Raytheon Electronics Semiconductor Division.
9. Katalog CD-ROM z roku 1999, Burr-Brown Corporation.
10. Příručka návrháře a datová kniha.

Podívejme se na hlavní okruh problémů, které lze přičíst provozním principům různých typů. Sekvenční počítání, bitové vyvažování – co se skrývá za těmito slovy? Jaký je princip činnosti mikrokontroléru ADC? Těmito, stejně jako řadou dalších otázek, se budeme v rámci článku zabývat. První tři části budeme věnovat obecné teorii a od čtvrtého podtitulu budeme studovat princip jejich fungování. S pojmy ADC a DAC se můžete setkat v různé literatuře. Způsob fungování těchto zařízení je mírně odlišný, takže si je nepleťte. Článek se tedy podívá z analogové na digitální formu, zatímco DAC pracuje obráceně.

Definice

Než se zamyslíme nad principem fungování ADC, pojďme zjistit, o jaký druh zařízení se jedná. Analogově-digitální převodníky jsou zařízení, která převádějí fyzikální veličinu na odpovídající číselnou reprezentaci. Výchozím parametrem může být téměř cokoliv – proud, napětí, kapacita, odpor, úhel natočení hřídele, frekvence pulzů a tak dále. Pro jistotu ale budeme pracovat pouze s jednou transformací. Toto je "kód napětí". Volba tohoto formátu práce není náhodná. Koneckonců, ADC (princip činnosti tohoto zařízení) a jeho vlastnosti do značné míry závisí na tom, jaký koncept měření je použit. To je chápáno jako proces porovnávání určité hodnoty s dříve zavedeným standardem.

Vlastnosti ADC

Mezi hlavní patří bitová hloubka a převodní frekvence. První je vyjádřen v bitech a druhý v počtech za sekundu. Moderní analogově-digitální převodníky mohou mít 24bitové rozlišení nebo rychlosti převodu dosahující jednotek GSPS. Vezměte prosím na vědomí, že ADC vám může poskytnout vždy pouze jednu charakteristiku. Čím větší jsou jejich ukazatele, tím obtížnější je pracovat se zařízením a samotné zařízení stojí více. Ale naštěstí můžete získat potřebné indikátory bitové hloubky tím, že obětujete rychlost zařízení.

Typy ADC

Princip fungování se u různých skupin zařízení liší. Podíváme se na následující typy:

1. S přímou konverzí.
2. S postupným přibližováním.
3. S paralelním převodem.
4. Analogově-digitální převodník s vyrovnáváním náboje (delta-sigma).
5. Integrace ADC.

Existuje mnoho dalších typů dopravníků a kombinací, které mají své vlastní speciální vlastnosti s různými architekturami. Ale ty vzorky, které budou zvažovány v rámci článku, jsou zajímavé vzhledem k tomu, že hrají indikativní roli v jejich výklenku zařízení této specifičnosti. Pojďme si proto prostudovat princip fungování ADC a také jeho závislost na fyzickém zařízení.

Přímé analogově-digitální převodníky

Velmi populární se staly v 60. a 70. letech minulého století. V této podobě se vyráběly již od 80. let. Jedná se o velmi jednoduchá, až primitivní zařízení, která se nemohou pochlubit výrazným výkonem. Jejich bitová šířka je obvykle 6-8 bitů a rychlost zřídka přesahuje 1 GSPS.

Princip činnosti tohoto typu ADC je následující: kladné vstupy komparátorů současně přijímají vstupní signál. Na záporné póly je přivedeno napětí o určité velikosti. A pak zařízení určí svůj provozní režim. To se děje díky referenčnímu napětí. Řekněme, že máme zařízení s 8 komparátory. Při použití ½ referenčního napětí se zapnou pouze 4 z nich. Prioritní kodér bude vygenerován a zaznamenán do výstupního registru. Pokud jde o výhody a nevýhody, můžeme říci, že práce umožňuje vytvářet vysokorychlostní zařízení. Ale abyste získali požadovanou bitovou hloubku, musíte tvrdě pracovat.

Obecný vzorec pro počet komparátorů vypadá takto: 2^N. Pod N musíte zadat počet číslic. Výše uvedený příklad lze použít znovu: 2^3=8. Celkem je k získání třetí číslice potřeba 8 komparátorů. Toto je princip fungování ADC, které byly vytvořeny jako první. Není to příliš pohodlné, takže se následně objevily další architektury.

Postupná aproximace analogově-digitálních převodníků

Toto používá algoritmus "vážení". Stručně řečeno, zařízení pracující pomocí této techniky se jednoduše nazývají sériové počítací ADC. Princip činnosti je následující: zařízení změří hodnotu vstupního signálu a poté jej porovná s čísly, která jsou generována určitou metodou:

1. Je nastavena polovina možného referenčního napětí.
2. Pokud signál překročil mez hodnoty z bodu č. 1, porovnává se s číslem, které leží uprostřed mezi zbývající hodnotou. Takže v našem případě to bude ¾ referenčního napětí. Pokud referenční signál nedosáhne tohoto indikátoru, bude provedeno srovnání s jinou částí intervalu podle stejného principu. V tomto příkladu je to ¼ referenčního napětí.
3. Krok 2 se musí Nkrát opakovat, což nám dá N bitů výsledku. To je způsobeno provedením N počtu srovnání.

Tento princip fungování umožňuje získat zařízení s relativně vysokou rychlostí převodu, což jsou ADC postupné aproximace. Princip fungování, jak vidíte, je jednoduchý a tato zařízení jsou ideální pro různé případy.

Paralelní A/D převodníky

Fungují podobně jako sériová zařízení. Výpočtový vzorec je (2^H)-1. Pro případ zvažovaný dříve budeme potřebovat (2^3)-1 komparátory. K provozu se používá specifické pole těchto zařízení, z nichž každé může porovnávat vstupní a jednotlivé referenční napětí. Paralelní analogově-digitální převodníky jsou poměrně rychlá zařízení. Ale princip konstrukce těchto zařízení je takový, že k udržení jejich funkčnosti je zapotřebí značného výkonu. Proto není vhodné je používat s bateriovým napájením.

Analogově-digitální převodník s bitovým vyvážením

Funguje podle podobného schématu jako předchozí zařízení. Proto, abychom vysvětlili fungování bitového balancování ADC, bude princip fungování pro začátečníky probrán doslova na první pohled. Tato zařízení jsou založena na fenoménu dichotomie. Jinými slovy, sekvenční porovnání naměřené hodnoty se provádí s určitou částí maximální hodnoty. Lze použít hodnoty ½, 1/8, 1/16 a tak dále. Proto může analogově-digitální převodník dokončit celý proces v N iteracích (po sobě jdoucích krocích). Navíc H se rovná bitové kapacitě ADC (podívejte se na výše uvedené vzorce). Máme tedy značný zisk v čase, pokud je rychlost zařízení obzvláště důležitá. I přes značnou rychlost se tato zařízení vyznačují také nízkou statickou chybou.

Analogově-digitální převodníky s vyrovnáváním náboje (delta-sigma)

Jedná se o nejzajímavější typ zařízení, a to nejen díky svému principu fungování. Spočívá v porovnání vstupního napětí s tím, co bylo naakumulováno integrátorem. Na vstup jsou přiváděny pulsy se zápornou nebo kladnou polaritou (vše závisí na výsledku předchozí operace). Můžeme tedy říci, že takový analogově-digitální převodník je jednoduchý sledovací systém. Ale to je jen příklad pro srovnání, abyste pochopili ADC. Princip činnosti je systémový, ale pro efektivní fungování tohoto analogově-digitálního převodníku nestačí. Konečným výsledkem je nekonečný proud jedniček a nul, který proudí přes digitální dolní propust. Z nich se vytvoří určitá bitová sekvence. Rozlišují se převodníky ADC prvního a druhého řádu.

Integrace analogově-digitálních převodníků

Toto je poslední zvláštní případ, který bude v článku zvažován. Dále popíšeme princip fungování těchto zařízení, ale na obecné úrovni. Tento ADC je analogově-digitální převodník s integrací push-pull. Podobné zařízení najdete v digitálním multimetru. A není se čemu divit, protože poskytují vysokou přesnost a zároveň dobře potlačují rušení.

Nyní se zaměřme na jeho princip fungování. Spočívá v tom, že vstupní signál nabíjí kondenzátor po pevně stanovenou dobu. Tato perioda je zpravidla jednotkou frekvence sítě, která napájí zařízení (50 Hz nebo 60 Hz). Může být i vícenásobný. Tím je potlačeno vysokofrekvenční rušení. Současně je neutralizován vliv nestabilního napětí síťového zdroje elektřiny na přesnost výsledku.

Když skončí doba nabíjení analogově-digitálního převodníku, kondenzátor se začne vybíjet určitou pevnou rychlostí. Interní čítač zařízení počítá počet hodinových impulzů, které jsou během tohoto procesu generovány. Čím delší je tedy časové období, tím významnější jsou ukazatele.

Push-pull integrační ADC jsou vysoce přesné a díky tomu, stejně jako relativně jednoduché konstrukční struktuře, jsou navrženy jako mikroobvody. Hlavní nevýhodou tohoto principu fungování je jeho závislost na indikátoru sítě. Pamatujte, že jeho schopnosti jsou vázány na dobu trvání frekvenčního období zdroje energie.

Takto funguje ADC s dvojitou integrací. Přestože je princip fungování tohoto zařízení poměrně složitý, poskytuje ukazatele kvality. V některých případech je to prostě nutné.

Vybíráme APC s provozním principem, který potřebujeme

Řekněme, že stojíme před určitým úkolem. Jaké zařízení zvolit, aby uspokojilo všechny naše potřeby? Nejprve si povíme něco o rozlišení a přesnosti. Velmi často jsou zmatení, i když v praxi na sobě velmi slabě závisí. Pamatujte, že 12bitový A/D převodník může mít menší přesnost než 8bitový A/D převodník. V tomto případě je rozlišení měřítkem toho, kolik segmentů lze extrahovat ze vstupního rozsahu měřeného signálu. 8bitové ADC tedy mají 2 8 = 256 takových jednotek.

Přesnost je celková odchylka výsledného výsledku převodu od ideální hodnoty, která by měla být při daném vstupním napětí. To znamená, že první parametr charakterizuje potenciální schopnosti, které ADC má, a druhý ukazuje, co máme v praxi. Proto pro nás může být vhodný jednodušší typ (například přímé analogově-digitální převodníky), který uspokojí potřeby díky vysoké přesnosti.

Abyste měli představu o tom, co je potřeba, musíte nejprve vypočítat fyzické parametry a vytvořit matematický vzorec pro interakci. Statické a dynamické chyby jsou v nich důležité, protože při použití různých komponent a principů pro konstrukci zařízení budou mít různý vliv na jeho vlastnosti. Podrobnější informace naleznete v technické dokumentaci nabízené výrobcem každého konkrétního zařízení.

Příklad

Pojďme se podívat na SC9711 ADC. Princip fungování tohoto zařízení je složitý vzhledem k jeho velikosti a možnostem. Mimochodem, když mluvíme o tom druhém, je třeba poznamenat, že jsou skutečně rozmanité. Takže například frekvence možného provozu se pohybuje od 10 Hz do 10 MHz. Jinými slovy, může odebrat 10 milionů vzorků za sekundu! A samotné zařízení není něco pevného, ​​ale má modulární strukturu. Používá se ale zpravidla ve složité technice, kde je potřeba pracovat s velkým množstvím signálů.

Závěr

Jak vidíte, ADC jsou založeny na různých provozních principech. To nám umožňuje vybrat zařízení, která uspokojí vaše potřeby, a zároveň vám umožní moudře nakládat s dostupnými finančními prostředky.

65 nanometrů je dalším cílem zelenogradského závodu Angstrem-T, který bude stát 300-350 milionů eur. Společnost již podala žádost o zvýhodněný úvěr na modernizaci výrobních technologií u Vnesheconombank (VEB), informovaly tento týden Vedomosti s odvoláním na předsedu představenstva závodu Leonida Reimana. Nyní Angstrem-T připravuje spuštění výrobní linky pro mikroobvody s 90nm topologií. Platby předchozí půjčky VEB, za kterou byla zakoupena, začnou v polovině roku 2017.

Peking zřítil Wall Street

Klíčové americké indexy zaznamenaly první dny nového roku rekordním poklesem, miliardář George Soros už varoval, že svět čelí opakování krize z roku 2008.

První ruský spotřebitelský procesor Baikal-T1 s cenou 60 dolarů je uveden do sériové výroby

Společnost Baikal Electronics slibuje, že začátkem roku 2016 uvede do průmyslové výroby ruský procesor Baikal-T1 v ceně asi 60 dolarů. Po zařízeních bude poptávka, pokud vláda tuto poptávku vytvoří, říkají účastníci trhu.

MTS a Ericsson budou společně vyvíjet a implementovat 5G v Rusku

Mobile TeleSystems PJSC a Ericsson uzavřely smlouvy o spolupráci při vývoji a implementaci technologie 5G v Rusku. V pilotních projektech, včetně během mistrovství světa 2018, hodlá MTS otestovat vývoj švédského dodavatele. Začátkem příštího roku zahájí operátor dialog s Ministerstvem telekomunikací a masových komunikací o tvorbě technických požadavků pro pátou generaci mobilních komunikací.

Sergey Chemezov: Rostec je již jednou z deseti největších strojírenských korporací na světě

Šéf Rostecu Sergej Chemezov v rozhovoru pro RBC odpověděl na naléhavé otázky: o systému Platon, problémech a vyhlídkách AVTOVAZ, zájmech státní korporace ve farmaceutickém byznysu, hovořil o mezinárodní spolupráci v souvislosti se sankcemi tlak, substituce dovozu, reorganizace, strategie rozvoje a nové příležitosti v těžkých časech.

Rostec se „šermuje“ a zasahuje do vavřínů společností Samsung a General Electric

Dozorčí rada Rostecu schválila „Strategii rozvoje do roku 2025“. Hlavními cíli je zvýšit podíl high-tech civilních produktů a dohnat General Electric a Samsung v klíčových finančních ukazatelích.

09/12/2013 - Norwood, Massachusetts, USA

Analog Devices, Inc. (NASDAQ: ADI) představila 18bitovou řadu analogově-digitálních převodníků (ADC) PulSAR® s propustností 5 milionů vzorků za sekundu (MSPS), což je dvojnásobek rychlosti jakéhokoli registru postupného přiblížení, který je dnes k dispozici, SAR. Díky své špičkové propustnosti, nejlepšímu šumu ve své třídě a vysoké linearitě je AD7960 PulSAR ADC ideální pro nízkoenergetické, multiplexní aplikace, jako je digitální radiografie, a aplikace s převzorkováním, včetně spektroskopie a řízení gradientu. v zobrazování magnetickou rezonancí a chromatografická analýza plynů.

Na rozdíl od jiných 18bitových ADC, kde jsou vyšší vzorkovací frekvence za cenu zvýšené spotřeby energie a snížené přesnosti, AD7960 spotřebovává 39 mW při 5 MSPS a je optimalizován pro zachování vynikající linearity ve statickém režimu (+/- 0,8 LSB integrální nelinearita) a vysoká dynamická charakteristika (odstup signálu od šumu 99 dB) i při maximální rychlosti. Tento nový převodník má také nejlepší poměr šumu k plnému rozsahu 22,4 nV/√Hz ve své třídě. Malé rozměry balení pomáhají návrhářům splnit přísné požadavky na velikost, teplotu a napájení, které přicházejí se systémy s vysokým počtem kanálů.

Analog Devices také představila 16bitovou řadu ADC PulSAR AD7961, která podporuje vynikající odstup signálu od šumu (95,5 dB) a integrální nelinearitu (+/- 0,2 LSB) při 5 MSPS.

• Stáhněte si datový list, sledujte video, objednejte vzorky a hodnotící panely:
• Obvody z laboratorního vzorového návrhu: Přesný, nízkoenergetický, 18bitový signálový řetězec pro 5 MSPS systém sběru dat
• Spojte se s dalšími vývojáři Analog Devices a odborníky na produkty v komunitě online podpory EngineerZone™:

PulSAR AD7960 a AD7691 ADC jsou zaměřeny na systémy sběru dat

Pin-kompatibilní ADC PulSAR AD7961 a AD7960 umožňují snadno modifikovatelné 16/18bitové systémy sběru dat pro průmyslové a zdravotnické aplikace. Mají konfigurovatelné nízkošumové rozhraní LVDS (low-voltage Differential signaling), které umožňuje příjem dat z převodníku rychlostí až 300 MHz.

Cena a dostupnost pro objednání

Produkt	Dostupnost vzorku / sériová výroba	Povolení	SNR (typ.)	Tempo. rozsah	Cena za kus při objednávce 1000 ks	Rám
AD7960	Nyní	18 bit		-40 °C až 85 °C	$31.00	32pinový LFCSP
AD7961	Nyní	16 bit	95,5 dB	-40 °C až 85 °C	$21.00	32pinový LFCSP

AD7960 lze použít s nízkovýkonovým zesilovačem rail-to-rail ADA4897, zesilovačem rail-to-rail AD8031 a zdroji referenčního napětí ADR4540 nebo ADR4550 pro vytvoření plně funkčního, nízkovýkonového a přesného signálového řetězce.

• O analogových zařízeních
• • Inovace, špičkový výkon a nepřekonatelná kvalita produktů jsou základními základy, které umožnily společnosti Analog Devices být po mnoho let jednou z finančně nejúspěšnějších společností na trhu elektronických součástek. Společnost Analog Devices, globální lídr v oblasti technologií zpracování signálu a konverze dat, slouží více než 60 000 zákazníkům prakticky ve všech odvětvích elektronického průmyslu. Analog Devices má centrálu v Norwood, Massachusetts, USA, s designovými centry a výrobními závody po celém světě. Analog Devices je součástí akciového indexu S&P 500.

• Přihlaste se k odběru týdeníku technického časopisu ADI.

  PulSAR je registrovaná ochranná známka společnosti Analog Devices, Inc.

Redakce - kontaktní údaje:

Rozšiřování bezdrátových datových sítí využívajících stále vyšší nosné frekvence a datové rychlosti představuje stále naléhavější výzvy ke zlepšení digitalizace signálu. To znamená, že poptávka po pokročilejších analogově-digitálních převodnících (ADC) roste. Pro splnění moderních požadavků se objevily analogově-digitální převodníky se vzorkovací frekvencí nad 1 GHz. Tento článek pojednává o použití rychlejších ADC při vývoji nových aplikací i při upgradu starých.

Pamatujte na Nyquistovo pravidlo

Při výběru analogově-digitálního převodníku pro vysokofrekvenční zařízení pamatujte, že vzorkovací frekvence ADC musí být dvakrát nebo vícekrát větší než šířka pásma signálu, který má být digitalizován. Tato vzorkovací frekvence se nazývá Nyquistova frekvence. Všimněte si, že se používá termín "šířka pásma", nikoli "frekvence". Pokud se vstupní signál liší od sinusovky, pak je považován za komplexní. Například pulz, který se skládá z hlavní sinusoidy a více harmonických v souladu s Fourierovou větou. Modulované signály také obsahují široký rozsah frekvencí, které je třeba vzít v úvahu při výběru vzorkovací frekvence.

Uvažujme čtvercovou vlnu sestávající ze základní frekvence sinusovky a nekonečného počtu lichých harmonických. Pro obdélníkový signál 300 MHz musí být vzorkovací frekvence ADC alespoň dvojnásobkem frekvence páté harmonické neboli 3 GHz. Složitější signály, jako jsou radarové nebo modulované signály, vyžadují podobně vysoké rychlosti zpracování pro přesné zachycení všech detailů signálu.

Příkladem je přijímač stanic pro zpracování signálu LTE Advanced, které využívají agregaci médií pro vyšší propustnost a vyšší rychlosti přenosu dat. Několik standardních 20 MHz LTE kanálů je seskupeno tak, aby poskytovalo šířku pásma 40, 80 a 160 MHz pro vyšší propustnost OFDM.

Aplikace vysokorychlostních ADC v různých systémech

Primární aplikace vysokorychlostních ADC jsou v softwarově definovaných rádiových (SDR) zařízeních. Většina moderních SDR používá architekturu přímé konverze (zero IF), ve které je vstupní signál digitalizován přímo po filtraci a zesílení. Při práci s UHF nebo vysokofrekvenčními signály (UHF nebo mikrovlny) musí mít analogově-digitální převodník vysokou vzorkovací frekvenci. Jedním příkladem je přijímač celulární základnové stanice.

Vysokorychlostní ADC lze také použít v jiných systémech, jako jsou systémy elektronického boje (elektronický boj), RF záznamové systémy a radarová zařízení. Velmi často se vysokorychlostní analogově-digitální převodníky používají v měřicí technice a reflektometrii (OTDR). Je důležitou součástí digitálních předzkreslených přijímačů používaných v lineárních RF výkonových zesilovačích.

Níže je blokové schéma Texas Instruments ADC32RF45 používaného v přijímačích SDR s přímou konverzí:

Vstupní pásmový filtr vybere požadovaný signál, nízkošumový zesilovač jej zesílí a signál je odeslán do digitálního zesilovače s proměnným ziskem, který poskytuje vhodnou úroveň vstupního signálu do analogově-digitálního převodníku. Mimopásmové filtry zabraňují aliasingu. ADC pracuje s externím PLL syntezátorem a čističem jitteru. K DSP procesoru se připojuje pomocí rozhraní JESD2048.

Produkty, které používají ADC32RF45, zahrnují softwarové rádiové moduly FlexorSet společnosti Pentek. Tyto moduly jsou navrženy tak, aby pomohly inženýrům navrhnout vlastní komunikační zařízení a experimentovat s různými zařízeními SDR. Moduly nabízejí dva kanály ADC a dva kanály DAC (). Xilinx FPGA s interním softwarem pro sběr dat a generování DAC signálu usnadňuje experimentování.

Požadavky na design

Nejdůležitějším konstrukčním krokem u ADC32RF45 bude správný výběr prvků vstupního obvodu. Zejména vyhlazovací filtry mimo pásmo musí odpovídat vstupní impedanci ADC. To je nezbytné pro zajištění maximální plochosti filtru v pásmu a nejlépe mimo zónu vyřazení.

Pro zjednodušení návrhu se doporučuje použít S parametry (disperzní parametry). S-parametry ve frekvenční oblasti souvisí s veličinami, které simulují chování vysokofrekvenčních obvodů a součástek. Tyto komplexní hodnoty jsou obvykle reprezentovány ve formě matice, kterou lze manipulovat, aby ilustrovala chování a výkon obvodů a komponent. Jsou preferovány při navrhování systémů spojených s přenosovými vedeními, filtry a jinými vysokofrekvenčními zařízeními.

Kompletní referenční návrh s vyhodnocovacím modulem (EVM) navíc pomůže urychlit a zjednodušit proces návrhu.