ZHCABK2A March 2022 – March 2024 ADC128D818 , ADS1000 , ADS1000-Q1 , ADS1013 , ADS1013-Q1 , ADS1014 , ADS1014-Q1 , ADS1015 , ADS1015-Q1 , ADS1018 , ADS1018-Q1 , ADS1100 , ADS1110 , ADS1112 , ADS1113 , ADS1113-Q1 , ADS1114 , ADS1114-Q1 , ADS1115 , ADS1115-Q1 , ADS1118 , ADS1118-Q1 , ADS1119 , ADS1120 , ADS1120-Q1 , ADS112C04 , ADS112U04 , ADS1130 , ADS1131 , ADS1146 , ADS1147 , ADS1148 , ADS1148-Q1 , ADS114S06 , ADS114S06B , ADS114S08 , ADS114S08B , ADS1158 , ADS1216 , ADS1217 , ADS1218 , ADS1219 , ADS1220 , ADS122C04 , ADS122U04 , ADS1230 , ADS1231 , ADS1232 , ADS1234 , ADS1235 , ADS1235-Q1 , ADS1243-HT , ADS1246 , ADS1247 , ADS1248 , ADS124S06 , ADS124S08 , ADS1250 , ADS1251 , ADS1252 , ADS1253 , ADS1254 , ADS1255 , ADS1256 , ADS1257 , ADS1258 , ADS1258-EP , ADS1259 , ADS1259-Q1 , ADS125H01 , ADS125H02 , ADS1260 , ADS1260-Q1 , ADS1261 , ADS1261-Q1 , ADS1262 , ADS1263 , ADS127L01 , ADS1281 , ADS1282 , ADS1282-SP , ADS1283 , ADS1284 , ADS1287 , ADS1291 , LMP90080-Q1 , LMP90100 , TLA2021 , TLA2022 , TLA2024
要了解 Δ-Σ ADC 的时序和运行,第一步是定义用于描述此行为的常用词汇。表 2-1 定义了五个重要参数,这些参数是本文档其余部分的基础。
参数 | 定义 |
---|---|
转换周期 | Δ-Σ 调制器对模拟输入进行采样、对数据进行滤波并抽取输出的时间 |
转换延迟 | ADC 生成稳定的输出数据所需的时间:
|
转换结果 | 用户在 ADC 指示新结果已就绪后检索的数据:
|
通道扫描时间 | 生成给定通道所需数量的转换结果所用的时间 – 如果系统每个通道只需一个转换结果,该时间可能等于转换延迟 |
系统周期时间 | 通过所有测量通道执行一个完整循环所需的总时间 – 如果系统只测量一个通道,该时间可能等于通道扫描时间 |
Δ-Σ ADC 数据表利用表 2-1 中的信息来以多种不同的方式介绍 ADC 时序行为。ADC 数据表介绍时序行为的其中一个方式是使用转换延迟表。对于具有多个滤波器类型和输出数据速率 (ODR) 的器件,此信息非常重要。例如,表 2-2 显示了 24 位、40kSPS、10 通道 ADS1261 的转换延迟(以毫秒为单位)。
ODR (SPS) | FIR | SINC1 | SINC2 | SINC3 | SINC4 | SINC5 |
---|---|---|---|---|---|---|
2.5 | 402.2 | 400.4 | 800.4 | 1200 | 1600 | — |
5 | 202.2 | 200.4 | 400.4 | 600.4 | 800.4 | — |
10 | 102.2 | 100.4 | 200.4 | 300.4 | 400.4 | — |
16.6 | — | 60.43 | 120.4 | 180.4 | 240.4 | — |
20 | 52.23 | 50.43 | 100.4 | 150.4 | 200.4 | — |
50 | — | 20.43 | 40.43 | 60.43 | 80.43 | — |
60 | — | 17.09 | 33.76 | 50.43 | 67.09 | — |
100 | — | 10.43 | 20.43 | 30.43 | 40.43 | — |
400 | — | 2.925 | 5.425 | 7.925 | 10.43 | — |
1200 | — | 1.258 | 2.091 | 2.925 | 3.758 | — |
2400 | — | 0.841 | 1.258 | 1.675 | 2.091 | — |
4800 | — | 0.633 | 0.841 | 1.05 | 1.258 | — |
7200 | — | 0.564 | 0.702 | 0.841 | 0.98 | — |
14400 | — | — | — | — | — | 0.423 |
19200 | — | — | — | — | — | 0.336 |
25600 | — | — | — | — | — | 0.271 |
40000 | — | — | — | — | — | 0.179 |
表 2-2 提供了使用 ADS1261 时每种 ODR 和滤波器类型组合对应的转换延迟值。在此特定示例中,ADS1261 转换延迟时间使用标称时钟频率在斩波模式关闭且可编程延迟为 50µs 条件下指定,如表 2-2 的表注所述。其他 ADC 可能会使用不同的参数、不同的条件,甚至不同的格式来指定转换延迟时间,但提供的始终都是相同的一般信息。本应用手册详细探讨了这些表格,以确定影响转换延迟的因素以及这与总体周期时间的关系。
此外,ADC 数据表通常使用时序图来帮助直观地展示一般时序行为。图 2-1 显示了典型多路复用 Δ-Σ ADC 的示例时序图。此时序图显示了不同的转换结果如何由不同的转换周期数 (tCP) 和转换延迟 (tCL) 构成,并包含多个固定时序参数(延迟和开销)。另外还显示了通道扫描时间 (tCH) 和系统周期时间 (tCYCLE)。在本例中,tCH = tCYCLE,因为只测量了一个通道。
图 2-1 中还显示了表 2-1 中定义的很多时序参数。此外,本应用手册使用了类似于图 2-1 中的图示来帮助直观地展示每个 ADC 时序分量对转换周期、转换延迟、通道扫描时间或系统周期时间有何影响。
最后,其他 ADC 功能甚至一些外部因素也可能会影响器件时序行为。这些功能通常会在单独的数据表小节中进行介绍,因此难以确定每项功能对特定器件的总体延迟有何影响。本应用手册将这些信息整理到了一个文档中,以便更加全面地介绍 ADC 的工作方式及这对时序的影响。
本文档的其余部分会详细探讨 Δ-Σ ADC 数据表的这三个组成部分,以便用户全面了解多路复用 Δ-Σ ADC 对数据进行采样和处理,以及这对转换延迟和总体系统周期时间的影响。