内含低噪声可编程增益放大器的24位∑

1、内含低噪声可编程增益放大器的24位 ad1 是一种过抽样-调节器，它内含一个可编程增益（programmable gain amplifier,pga）可用于低频、大动态范围的测量领域，该器件在技术上采纳模拟输入线性输出方式，它与ad1556数字/抽样器结合用法可构成一款高性能的模数转换器。因为用法了延续时光模拟调制器，因此，它们不需要外部去阶梯滤波器。此外，采纳可编程增益前后简化系统的设计办法还扩大了动态范围，减小了板的面积。同时低功耗和备用模拟的采纳更使得ad1555在电池供电数据采集系统中成为抱负的应用挑选。 ad1555是一种采纳bi器件。它是一种高性能的双极cmos晶体管组成的模拟器

2、件。ad1555和ad1556分离采纳28脚和44脚封装。2 引脚功能ad1555和ad1556的引脚罗列1所示。2.1 ad1555的引脚定义ad1555的引脚定义如下：agnd1（1脚）：模拟地；pgaout（2脚）：可编程增益放大器输出；+va：（3，26脚）：模拟电源正端，额定值为+5v；-va：（4，20，21脚）：模拟电源电压负端，额定值为-5v；ain（+）（5脚）：多路复合输入，用于输入pga多路复合输入的非逆变信号；ain（-）（6脚）：多路复合输入，用于输入pga多路复合输入的逆变信号；tin（+）（7脚）：多路复合输入，用于输入pga多路复合输入的逆变检测信号；tin（-

3、）（8脚）：多路复合输入，用于输入pga多路复合输入的非逆变检测信号；nc（9脚）：工厂自定义管脚。在正常用法状态下该引脚悬空；cb0cb4 （1014脚）：调节器控制端。这些引脚可用于控制ad1555的多路复合挑选、pga的增益设定以及备用模式。当ad1555和ad1556一起用法时，这些引脚普通挺直和ad1556的cb0cb4输出引脚相衔接。cb0cb2主要用来设定pga增益或进入备用模式。cb3，cb4主要用来挑选 pga的多路复合输入电压；mflg（15脚）：调制器的错误位，有越界信号时为高电平；dgnd（16脚）：数字地；mdata（17脚）：调制器的输出口，输出的位流信号在大约0.

4、5个mclk周期内有效；mclk（18脚）：时钟输入信号，约为256hz，当ad1555处于掉电状态时，mclk保持不变。agnd3（22脚）：模拟地，作为refin引脚的参考地；refcap1（23脚）：参考滤波器，为调制器提供参考输入，在refcap1和agnd3间衔接一个22f的外部钽可滤除外部参考噪声；refcap2（24脚）：参考滤波器；refin（25脚）：参考输入；agnd2（27脚）：模拟地；modin（28脚）：调制器输入，通常挺直和pgaout相连。2.2 ad1556的引脚功能nc（1，21，27，28，33，37脚）：悬空；pag0pga4（26脚）：pga和多路复合控

5、制输入，在重启或硬件模式时，可用来设定cb0-cb4的规律电位和结构寄存器中相应的状态位；bw0bw2（79脚）：输出率控制端，在重启或硬件模式时可用于设定数字滤波器的抽样率和结构寄存器中的相关状态位；h/s（10脚）：硬/软件模式挑选端口，高电平常为硬件工作模式，低电平常，器件被设置为向结构寄存器的写时序或延续写时序；vl（11，22，44脚）：数字电源，额定3.36v或5v；dgnd（12，23，24，34脚）：数字地；sclk（13脚）：串行数据时钟输入端，可用于使din引脚的写信号操作和dout引脚的读信号操作同步传输；dout（14脚）：串行数据输出，在读操作的开头时开头输出，在sc

6、lk的升高沿时数据转变，且在slck下降沿之前有效；drdy（15脚）：数据就绪，输出为高电平常，数据预备进入输出数据寄存器；输出为低电平表示读操作完成；cs（16脚）：片选端，为低电平常，引脚din、dout、和sclk被激活；为电平常，这些引脚无效；r/w（17脚）：读/写挑选，设置为高电平且cs为低电平常，激活读操作；设置为低电平常，可由din引脚举行写操作；rsel（18脚）：寄存器挑选，设置为高电平常，数字寄存器的转换结构由dout引脚输出；设置为低电平常，状态寄存器的内容由dout引脚输出；din（19脚）：串行数据输入，在读操作时，可由输入转换寄存器向结构寄存器载入，人最高位开头

7、，在sclk下降沿有效；error（20脚）：错误标记，输出为低电平常，表示在调制器或数字滤波器中有错误存在，此时状态寄存器error位置1；reset（25脚）：滤波器重启，输入高电平常，把状态寄存器的有关错误位清零，并设置结构寄存器中有关硬件引脚的状态位（此操作应在供电状态下举行）；pwrdn（26脚）：掉电硬件控制，pwrdn为高电平且slkin处于第一个下降沿时，处于掉电模式；scel（29脚）：滤波器输入挑选，该脚为高电平常，tdata引脚作为数字滤波器的数据输入；该脚为低电平常，modata引脚作为输入；tdata（30脚）：测试数据输入端，输入测试数据到滤波器；sync（31脚）

8、：同步输入，通过该引脚为ad1556数字滤波器清零，以便和滤波器卷积同步；clkin（32脚）：时钟输入，额定频率为1.024mhz；mclk（35脚）：调制器时钟，用于提供调制器抽样频率，以clkin频率的1/4抽样；mdata（36脚）：调制器数据，该输入引脚从ad1555接收ones-density位流并输入到数字滤波器；mflg（38脚）：调制器错误，用于检查调制器中越界错误的存在；cb0cb2（4339脚）：调制器控制端，主用来设定pga增益或引导进入pga备用模式，cb3和cb4用来挑选pga所需的多路复合电压。3 电路描述3.1 ad1555的调节电路ad1555 内部包含一个模

9、拟多路转换器、一个全微分可编程增益放大器和一个四级-调制器。模拟多路转换器允许从四个外部输入端挑选全微分输入、内部参考地或外部满偏参考电压。全微分可编程增益放大器有五种增益设定，分离是1，2.5，8.5，34和128。五种不同的输入范围分离是16v，636mv， 187mv，47mv和12.4mv（按照引脚cb0-cb4的输入打算）。调制器运行时的额定抽样频率为256khz，ad1555的输出位流与输入电压成比例，经有限脉冲低通数字滤波器可滤除该位流，最后通过ad1556串行接口输出24位字数据。滤波器截止频率和输出率可由片上寄存器编程或通过数据输入引脚用硬件控制。ad1555的动态性能和等效

10、输入噪声因不的增益和输出率而有所不同，选用pga的不同增益设定能将系统总的动态范围扩展到146db。ad1555在双重模拟输入（5v）下工作，而数字部分在+5v下工作。ad1556在3.3v或5v电源下工作。每个装置都可在低功耗及备用状态下运用。3.2 ad1556数字滤波器ad1556 是一个线性低通fir数字滤波器，它取ad1555的输出位流举行过滤和抽样。因为ad1556用法一个用户可挑选的7档滤波器，因而具有7种不同的抽样率，其范围从1/161/1024。ad1556的额定输入字率为256kbit/s，输出字率范围从16khz250khz，ad1556滤波器可取得的最大带宽平坦度为0.

11、05db，最大输出带宽衰叛乱为-135db（除了owr=16khz外，其带宽衰减-86db）。其带宽频率和-3db频率分离是输出字率的37.5%和41%。ad1556所产生的噪声，甚至因为字截断产生的噪声都可能对ad1555/ad1556芯片的动态范围造成极小的影响。除了可协作ad1555用法外，ad1556还可以与其他-调制器组合用法。在结构上，ad1556滤波器部分的主要结构是一个二级滤波器。其次级的抽样率是4（输出字率250hz时，抽样率为8），每个滤波器均是线性相应等波的 fir器件。由线性对称的数据采样器求和，再经乘法器和加法器做卷积运算。其结构2所示。二极滤波器的结构和一级有相像之处，主要区分是用法真正的乘法器。乘法器、加法器和输出缓冲器分离为