辨别８位高速AD转换器TLC5510的应用

1、辨别位高速A/D转换器TLC5510的应用            摘要：TLC5510是美国德州仪器（TI）公司生产的位半闪速结构模数转换器，它采用CMOS工艺制造，可提供最小Msps的采样率。可广泛用于数字、医学图像、视频会议、高速数据转换以及解调器等方面。文中介绍了TLC5510的性能指标、引脚功能、内部结构和操作时序，给出了TLC5510的应用线路设计和参考电压的配置方法。 关键词：高速转换；数据采集；TLC5510概述是美国公司生产的新型模数转换器件（），它是一种采用

2、工艺制造的位高阻抗并行芯片，能提供的最小采样率为。由于采用了半闪速结构及工艺，因而大大减少了器件中比较器的数量，而且在高速转换的同时能够保持较低的功耗。在推荐工作条件下，的功耗仅为。由于不仅具有高速的转换功能，而且还带有内部采样保持电路，从而大大简化了外围电路的设计；同时，由于其内部带有了标准分压电阻，因而可以从的电源获得满刻度的基准电压。可应用于数字、医学图像、视频会议、高速数据转换以及解调器等方面。内部结构、引脚说明及工作原理 的引脚说明为引脚、表贴封装形式（）。其引脚排列如图所示。各引脚功能如下：模拟信号地； ：模拟信号输入端；：时钟输入端；：数字信号地；：数据输出端口。为数据最低位，为

3、最高位；：输出使能端。当为低时， 数据有效，当为高时，为高阻抗；：模拟电路工作电源；：数字电路工作电源； ：内部参考电压引出端之一，当使用内部电压分压器产生额定的基准电压时，此端短路至端；：参考电压引出端之二；：参考电压引出端之三； ：内部参考电压引出端之四，当使用内部电压基准器产生额定的基准电压时，此端短路至端。图2 图3 的内部结构及工作过程的内部结构如图所示。由图中可以看出：模数转换器内含时钟发生器、内部基准电压分压器、套高位采样比较器、编码器、锁存器、套低位采样比较器、编码器和个低位锁存器等电路。的外部时钟信号通过其内部的时钟发生器可产生路内部时钟，以驱动组采样比较器。基准电压分压器则

4、可用来为这组比较器提供基准电压。输出信号的高位由高位编码器直接提供，而低位的采样数据则由两个低位的编码器交替提供。的工作时序见图。时钟信号在每一个下降沿采集模拟输入信号。第次采集的数据经过个时钟周期的延迟之后，将送到内部数据总线上。在图所示的工作时序的控制下，当第一个时钟周期的下降沿到来时，模拟输入电压将被采样到高比较器块和低比较器块，高比较器块在第二个时钟周期的上升沿最后确定高位数据，同时，低基准电压产生与高位数据相应的电压。低比较块在第三个时钟周期的上升沿的最后确定低位数据。高位数据和低位数据在第四个时钟周期的上升沿进行组合，这样，第次采集的数据经过个时钟周期的延迟之后，便可送1 

5、;2 3 下一页         到内部数据总线上。此时如果输出使能有效，则数据便可被送至位数据总线上。由于的最大周期为，因此，数模转换器的最小采样速率可以达到。在线阵数据系统中的应用图 为的典型外接电路。图中的为高频磁珠，模拟供电电源经为三部分模拟电路提供工作电流，以获得更好的高频去耦效果。笔者研制的该线阵数据采集系统主要由时序发生器、驱动电路、视频信号预处理电路及、数据存储器、机等组成。的高速、内带采样保持电路等特点使其更利于该设计。的主要作用是将输出的高速模拟视频信号转换为与其模拟幅值相对

6、应的位数字视频信号。图是笔者设计的视频信号转换器的外围电路。可使用外部和内部两种基准电压连接方法。其中外部基准电压从引脚和接入，并应满足：对于从零电平开始的正极性模拟输入电压，应当连接到模拟地。的范围为。如果要简化电路，可利用的内部分压电阻从模拟电源电压上取得基准电压。在本设计中，输出的模拟视频信号经过反相、滤波、放大之后即为从零电平开始的正极性模拟电压信号。因此，为了简化电路并同时满足设计要求，笔者选用了的内部基准方式，同时，因为视频信号是基准，所以，根据的自身的特点，在设计过程中，笔者将端与，而将与端相连，同时将短接至端，短接至端来获得基准电压。在用该数据采集系统采集数据的过程中，当输出端

7、输出视频信号时，在由时序发生器产生的转换控制时钟的同步控制下， 会将差动放大、低通滤波后的模拟视频信号实时地转换为与其模拟幅值相对应的位数字信号，当的输出使能 为低电平且高速数据存储器的地址译码控制和写控制均有效时，系统可将转换结果存入高速数据存储器，以等待机的读取。为了使输出的视频信号能够正确可靠的转换和存储，在设计过程中，笔者对的工作控制时钟、输出使能及高速数据存储器的地址译码控制时钟、读写控制时钟的周期做了具体的时间预算，并对它们之间的逻辑相位关系做了详细的研究。根据预算，笔者将时序发生器内部的计数器、比较器、逻辑门以及触发器等进行逐级分频和逻辑组合，从而使其产生正确可靠的时序逻辑。系统

8、及数据分析实验证明，采用作为线阵视频信号的转换芯片，其接口电路简单实用，使用方便，稳定性好。图5 视频信号A/D转换外围电路图结束语在对模数转换器及其在线阵数据采集系统的应用设计中，笔者通过实验总结出如下经验：（） 为了减少系统噪声，外部模拟和数字电路应当分离，并应尽可能屏蔽。（） 因为芯片的和在内部没有连接，所以，这些引脚需要在外部进行连接。为了使拾取到的噪声最小，最好把隔开的双绞线电缆用于电源线。同时，在印制电路板布局上还应当使用模拟和数字地平面。（） 至和至之间应当分别用电容去耦，推荐使用陶瓷电容器。对于模拟和数字地，为了保证无固态噪声的接地连接，试验时应当小心。（） 、以及 引脚应当与高频引脚和隔离开。在印制电路上一页  1 2 3 下一页       &#