Analog Devices Inc. AD4852 Datenerfassungssystem (DAS) mit 250 kS/s
Das AD4852 Datenerfassungssystem (DAS) mit 250 kS/s von Analog Devices ist ein vollständig gepuffertes, vierkanaliges DAS mit simultaner Abtastung, das eine 20‑Bit-Auflösung bei Durchsatzraten bis zu 250 kS/s liefert, mit differentiellen Eingängen, die einen breiten Gleichtaktbereich unterstützen. Das AD4852 Bauteil von ADI wird von einer 5-V-Versorgung gespeist und verfügt über flexible Eingangs buffer-Versorgungen. Es verwendet eine interne Präzisionsreferenz mit geringer Drift und einen Referenzbuffer, um den SoftSpan-Betrieb zu ermöglichen. Dadurch kann der Eingabebereich jedes Kanals unabhängig programmiert werden, um der Signalschwingung zu entsprechen und den Bedarf an externer Signalkonditionierung zu reduzieren. Zur weiteren Verbesserung des Betriebsverhaltens nutzt das AD4852 die Seamless High Dynamic Range(SHDR)-Technologie, die die Kanal-Gain automatisch auf Abtastwert-Basis optimiert, um Rauschen zu reduzieren und gleichzeitig die Linearität zu erhalten.
Mit einer Signalbandbreite von 11 MHz, Picoamp-Eingangsbuffern, einer breiten Eingangsgleichtakt-Fähigkeit und einem hohen Gleichtaktunterdrückungsverhältnis (CMRR) von 120 dB kann das AD4852 Signale mit beliebigen differentiellen Schwingungen direkt digitalisieren. Durch die hohe Genauigkeit des Bauteils (charakterisiert durch eine integrale Nichtlinearität von ±160 µV, keine fehlenden Codes bei 20 Bits, ein Signal-Rausch-Verhältnis von 97,2 dB und einen Dynamikbereich von 111,4 dB) eignet sich das AD4852 gut für präzise Messapplikationen. Einen optionale 24‑Bit-Überabtastung verbessert SNR und Dynamikbereich weiter, während kanalspezifische Offset-, Gain- und Phasenanpassungen eine Systemkalibrierung und Fehlerbehebung vor dem Wechselrichter ermöglichen.
Das AD4852 von ADI verfügt über eine flexible SPI-Konfigurationsschnittstelle, die von 0,9 V bis 5,25 V arbeitet und sowohl LVDS- als auch CMOS-Datenausgänge unterstützt, die über einen dedizierten Steuerpin auswählbar sind. Im CMOS-Modus können ein bis vier Datenleitungen verwendet werden, um den Durchsatz und die Busbreiten-Anforderungen auszugleichen. Untergebracht in einem kompakten 64‑Ball-BGA-Gehäuse von 7,00 mm × 7,00 mm, integriert das AD4852 kritische Versorgungs- und Referenz-Bypass-Kondensatoren, wodurch die Anzahl der Bauelemente, die PCB-Empfindlichkeit und die Gesamtgröße der Lösung reduziert werden. Dieses DAS ist für einen zuverlässigen Betrieb in einem erweiterten industriellen Temperaturbereich von -40 °C bis +125 °C ausgelegt.
Merkmale
- Komplettes 20-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="">
- 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 und ±2,5 V
- 0 V bis 40 V, 25 V, 20 V, 12,5 V, 10 V, 6,25 V, 5 V und 2,5 V
- Rail-to-Rail-Eingangs-Übersteuerungstoleranz
- Hohe Leistungsfähigkeit
- ±160 μV typische INL (Bereich ±40 V)
- 97,2 dB typisches Single-Conversion-SNR (Bereich ±40 V)
- 111,4 dB typische Single-Conversion-DR (Bereich ±40 V)
- -117 dB typische THD (Bereich ±40 V)
- 120 dB (typisch) CMRR
- Digitale Flexibilität
- Serielles SPI (CMOS: 0,9 V bis 5,25 V) und LVDS-Eingang und -Ausgang
- Optionale Überabtastung mit digitaler 24-Bit-Durchschnittsbildung
- Optionale Offset-, Verstärkungs- 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
- 20 Bit Mindestauflösung
- 7,25 V bis 48 V Stromversorgungseingangsbereich
- 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 maximale LVDS-Konvertierungsdaten-Ausgabe
- -40 °C bis +125 °C Betriebstemperaturbereich
- AC-Genauigkeit
- 81,6 dB bis 97,9 dB typisches Signal-Rausch-und-Verzerrungs-Verhältnis (SINAD)
- 81,6 dB bis 97,9 dB typisches Signal-Rausch-Verhältnis (SNR)
- -117 dB bis -109 dB typischer Klirrfaktor (THD)
- 111 dB bis 119 dB typischer störfreier Dynamikbereich (SFDR)
- DC-Genauigkeit
- 55 µV bis 725 µV maximaler INL-Fehlerbereich
- ±0,2 LSB typischer Differential-Nichtlinearitäts-Fehler (DNL)
- 73 µVRMS bis 461 µVRMS typischer Übergangs-Rauschbereich
- ±700 µV Nullskala-Fehler
- ±1,5 µV/°C typische Nullskala-Fehler-Drift
- ±0,035 % FS ganzer Messbereichfehler
- ±1,5 ppm/°C typische Skalenendwert-Fehler-Drift
Funktionales Blockdiagramm
