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CS5101A
CS5102A
16位, 100 kSPS时/ 20 ksps的A / D转换器
特点
单片CMOS A / D转换器
- 固有采样架构
2通道输入多路复用器
- 灵活的串行输出端口
描述
该CS5101A及CS5102A是16位单片
CMOS模拟 - 数字转换器(ADC ),其能够
100 ksps的( 5101A )和20 ksps的( 5102a若)吞吐量。该
44MW的CS5102A的低功耗,再加
与掉电模式,使得它特别适合
适用于电池供电操作。
片内自校准电路,实现了非线性
FS ± 0.001% ,并保证16位,无失码
在整个特定的温度范围。卓越的线性
earity也导致92分贝的S /( N + D )与以下谐波
-100分贝。偏移和满量程误差最小化能很好地协同
荷兰国际集团的校准周期,省去了外部
修整。
该CS5101A和CS5102A各由一个2信的
NEL输入多路复用器, DAC ,转换和校准
微控制器,时钟发生器,比较器和串行
通信端口。固有的采样architec-
该装置的TURE省去了外部
跟踪和保持放大器。
该转换器的16位的数据是在与串行形式输出
二进制或2的补码的编码。三个输出
计时模式可用于轻松连接到微
控制器和移位寄存器。单极性和双极性输入
范围是数字选择
订购信息
SEE
第38页的“订购信息” 。
超低失真
- S / (N + D ) : 92分贝
- TDH : 0.001%
转换时间
- CS5101A : 8μs
- CS5102A : 40
s
线性误差:
±
0.001 % FS
保证无失码
自校准精度保持
- 在精确的时间&温
低功耗
- CS5101A : 320毫瓦
- CS5102A : 44毫瓦
I
HOLD SLEEPRST STBY CODE BP / UP CRS / FIN TRK1 TRK2 SSH / SDLSDATA
12
28
2
5
16
17
10
8
9
11
15
CLKIN
XOUT
REFBUF
VREF
AIN1
AIN2
CH1/2
AGND
3
4
21
20
19
24
13
22
时钟
发电机
14
控制
校准
SRAM
SCLK
-
+
-
+
-
+
25
VA +
23
VA-
微控制器
26
TEST
SCKMOD
OUTMOD
16位负责
再分配
DAC
-
+
比较
27
18
6
DGND
1
VD-
7
VD +
http://www.cirrus.com
版权
Cirrus Logic公司, 2006年公司
(版权所有)
JAN 06
DS45F6
CS5101A CS5102A
目录
1.特性&规格............................................. ................................ 4
模拟特性, CS5101A .............................................. ................................. 4
开关特性, CS5101A .............................................. ........................... 6
模拟特性, CS5102A .............................................. ................................. 7
开关特性, CS5102A .............................................. ........................... 9
开关特性,所有的设备............................................. .................. 11
数字化的特征,所有的设备............................................. ......................... 13
推荐工作条件............................................... ...................... 13
绝对最大额定值............................................... .......................................... 14
2.概述............................................................................................................................. 15
3.操作原理..................................................................................................... 15
3.1校准........................................................................................................................ 16
4.功能说明.............................................. ................................................. 17
4.1启动转换....................................................................................................... 17
4.2跟踪输入............................................................................................................ 17
4.3主时钟.................................................................................................................... 18
4.4异步采样注意事项.............................................. ........................... 18
4.5模拟输入范围/编码格式........................................... ..................................... 19
4.6输出模式控制........................................................................................................ 19
4.6.1流水线数据传输............................................ .................................. 19
4.6.2注册突发传输( RBT ) ......................................... ........................... 20
4.6.3同步自时钟(SSC ) ........................................ ............................... 20
4.6.4自由运行( FRN ) .......................................... .................................................. ...... 20
5.系统的设计使用CS5101A & CS5102A ......................................... ................ 22
5.1系统初始化......................................................................................................... 22
5.2单通道操作............................................. .................................................. 23
6.模拟的电路连接............................................. ......................................... 23
6.1参考注意事项............................................... ................................................ 23
6.2模拟输入连接.............................................. .................................................. 24
6.3休眠模式下的操作..................................................................................................... 24
6.4接地&电源去耦............................................ ............................... 25
7. CS5101A & CS5102A性能............................................ ................................... 26
7.1微分非线性............................................... .................................................. ... 26
7.2 FFT测试和窗............................................. .................................................. 28
7.3取样失真..........................................................................................................三十
7.4噪声................................................................................................................................ 31
7.5孔径抖动.................................................................................................................. 31
7.6电源抑制.............................................. .................................................. ... 32
8.引脚说明.............................................................................................................. 33
8.1电源连接.............................................. ................................................ 33
8.2振荡器.......................................................................................................................... 34
8.3数字输入.................................................................................................................... 34
8.4模拟输入................................................................................................................... 35
8.5数字输出................................................................................................................. 35
8.6模拟输出................................................................................................................ 35
8.7其他.................................................................................................................. 35
9.参数定义.............................................. .................................................. .. 36
10.包装尺寸..................................................................................................... 37
11.订购信息.............................................. .................................................. 38
12.环境,制造, &处理信息.......................... 38
13.修订记录.......................................................................................................................... 39
2
DS45F6
CS5101A CS5102A
图列表
图1.复位,校准和控制时序........................................ .................................. 10
图2.串行通信的时刻............................................ ............................................ 12
图3.粗充电输入缓冲器&电荷再分配DAC ....................................... ... 15
图4.粗/细电荷控制.......................................... ................................................ 18
图5.流水线数据传输( PDT )模式时序....................................... .................. 20
图6.注册突发传输( RBT )模式时序....................................... ................... 21
图7.同步自时钟( SSC )模式时序...................................... ...................... 21
图8.自由运行( FRN )模式时序........................................ ................................................ 21
图9. CS5101A / CS5102A系统连接图......................................... ................ 22
图10.上电复位电路.......................................... .................................................. .... 23
图11.参考Connections................................................................................................ 24
图12.充电稳定时间............................................ .................................................. ..... 24
图13. CS5101A DNL图 - 环境温度在25℃ ..................................... ............. 27
图14. CS5101A DNL图 - 环境温度在138℃ ..................................... ........... 27
图15. CS5102A DNL图 - 环境温度在25℃ ..................................... ............. 27
图16. CS5102A DNL图 - 环境温度在138℃ ..................................... ........... 27
图17. CS5101A DNL误差分布........................................... ....................................... 28
图18. CS5102A DNL误差分布........................................... ....................................... 28
图19. CS5101A的FFT ( SSC的模式,1个通道) ..................................... .................................. 29
图20. CS5101A的FFT ( SSC的模式,1个通道) ..................................... .................................. 29
图21. CS5102A的FFT ( SSC的模式,1个通道) ..................................... .................................. 29
图22. CS5102A的FFT ( SSC的模式,1- Channle ) ..................................... .................................. 29
图23. CS5101A直方图的8192转换输入情节........................................ .......... 31
图24. CS5102A直方图的8192转换输入情节........................................ .......... 31
图25.电源抑制............................................ .................................................. 32
图26. CS5101A & CS5102A 28引脚PLCC引脚....................................... .......................... 33
图27. 28引脚PLCC机械制图......................................... ...................................... 37
表格清单
表1.输出编码................................................................................................................. 19
表2.输出模式控制....................................................................................................... 19
DS45F6
3
CS5101A CS5102A
1.特性&规格
模拟特性, CS5101A
( TA = TMIN至TMAX ; VA + VD + = 5V ; VA- , VD- = -5V ; VREF = 4.5V ;满量程输入正弦波, 1千赫; CLKIN = 8 MHz的; FS =
100 ksps的;双极模式; FRN模式; AIN1和AIN2绑在一起,每个通道分别进行测试;模拟信号源阻抗
= 50
1000 pF到AGND除非另有说明)
CS5101A-J
参数*
特定网络版温度范围
准确性
线性误差
-J
(注1 )
-B
漂移(注2 )
(注3)
-J
(注1 )
-B
漂移(注2 )
-J
(注1 )
-B
漂移(注2 )
-J
(注1 )
-B
漂移(注2 )
-J
(注1 )
-B
漂移(注2 )
(注1 )
-J
-B
-J
-B
-J
-B
(注1 )
-J
-B
-J
-B
(注4 )
单极性模式
双极性模式
-
-
35
70
-
-
-
-
87
90
-
-
90
92
30
32
-
-
-
-
96
98
85
85
-
-
100
102
88
91
0.002
0.001
-
-
-
-
-
-
-
-
-
16
CS5101A-B
典型值
最大
单位
C
% FS
% FS
± LSB
最低位
最低位
± LSB
最低位
最低位
± LSB
最低位
最低位
± LSB
最低位
最低位
± LSB
-40至+85
-
-
-
16
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0.002 0.003
0.001 0.002
±
-
-
±1
±1
±1
±2
±2
±1
±2
±2
±2
±1
±1
±1
-
±4
±3
-
±5
±4
-
±5
±3
-
±4
±3
-
典型值
0至+70
最大
0.002 0.003
0.001 0.002
±
-
-
±1
±1
±1
±2
±2
±1
±2
±2
±1
±1
±1
±1
-
±4
±3
-
±5
±4
-
±5
±3
-
±4
±3
-
差分线性
满量程误差
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
单极性偏移
双极偏移
双极负满量程误差
动态性能(双极模式)
峰值谐波或杂散噪声
1 - kHz输入
12 - kHz输入
总谐波失真
信噪比
0分贝输入
-60 dB输入
噪音
96
98
85
85
-
-
87
90
-
-
100
102
88
91
0.002
0.001
90
92
30
32
35
70
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
dB
dB
dB
dB
%
%
dB
dB
dB
dB
V
RMS
V
RMS
注意事项:
校准后1.适用于在指定的温度范围内的任何温度。
2.总漂移超过规定的温度范围内,在电校准后,在25
C.
3.
4.
最小分辨率为其中无失码保证在规定的温度范围。
宽带噪声混叠到基带,折合到输入端。
*请参阅参数定义(紧接在此数据表的末尾引脚说明。
4
DS45F6
CS5101A CS5102A
模拟特性, CS5101A
(续)
CS5101A-J
参数*
特定网络版温度范围
模拟量输入
孔径时间
孔径抖动
输入电容
单极性模式
双极性模式
转化率和吞吐量
转换时间
采集时间
吞吐量
电源
电源电流
( SLEEP高)
耗电量
正模拟
负模拟
正面的数字
消极的数字
(注9 ,注10 )
( SLEEP高)
( SLEEP低)
(注9 )
I
A
+
I
A
-
I
D
+
I
D
-
P
do
P
ds
PSR
PSR
-
-
-
-
-
-
-
-
21
-21
11
-11
320
1
84
84
28
-28
15
-15
430
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
21
-21
11
-11
320
1
84
84
28
-28
15
-15
430
-
-
-
mA
mA
mA
mA
mW
mW
dB
dB
(注6 )
t
c
(注7 )
t
a
(注8)
f
tp
100
-
-
100
-
-
kSPS时
-
-
1.88
-
-
1.88
s
-
-
8.12
-
-
8.12
s
(注5 )
-
-
-
-
320
200
425
265
-
-
320
200
425
265
pF
pF
-
-
-
-
CS5101A-B
典型值
最大
单位
C
-
-
ns
ps
-40至+85
-
-
-
-
25
100
符号
-
典型值
0至+70
25
100
最大
电源抑制
(注11 )
正电源
负电源
6.
注意事项:
5.仅适用于跟踪模式。当转换或校准,输入电容不会超过30 pF的。
转换时间尺度直接到主时钟速度。显示的时间是同步的,内部环回
( FRN )模式), 8.0 MHz的CLKIN 。在PDT ,仙踪林,和SSC模式,下降沿之间的异步延迟
of
HOLD
和转换的开始可能会增加明显的转换时间。这种延迟不会超过1.5
主时钟周期+ 10纳秒。在PDT中,彩铃,和SSC模式下, CLKIN可以增加,只要
HOLD
样品
率是100kHz的最大值。
该CS5101A需要粗电荷的6个时钟周期,然后是至少1.125
s
精细的电荷。 FRN
模式可以9次为细电荷,它提供了最低1.125
s
然而,与8MHz的时钟;在
PDT ,彩铃,或者代码SSC的模式和以8 MHz或更少的时钟频率上,细电荷可小于9个时钟周期。
这反映了代表性产品规格( 6个时钟周期+ 1.125
s).
吞吐量是的采集和转换时间的总和。它会有所不同,根据环境影响
采集和转换时间,如上所述。
所有输出卸载。所有输入为VD +或DGND 。
功耗的睡眠模式适用于无主时钟应用( CLKIN保持高或低) 。
300 mV峰峰值, 1 kHz的纹波应用到单独的双极模式中的每个供应。 6 dB的抑制改善
在单极模式下90分贝。图25显示了典型的电源抑制与频率的关系的曲线图。
7.
8.
9.
10.
11.
DS45F6
5
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    CS5101A-JL8Z
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