SPT7830
10位, 2.5 MSPS ,串行输出A / D转换器
特点
10位, 1 kHz至2.5 MSPS模拟数字转换器
单片CMOS
串行输出
内部采样和保持
模拟输入范围: 0 2 V名义; 3.3 V最大
功耗(不包括参考梯)
45毫瓦,在+5 V
16毫瓦+3.0 V
单电源: +3 V至+5 V系列
高ESD保护: 3000 V最小
应用
手持设备和桌面扫描仪
DSP的接口应用
便携式数字收音机
便携式和手持式应用
汽车应用
遥感
概述
该SPT7830 10位, 2.5 MSPS,串行模拟 - 数字
转换器可提供卓越的高速转换perfor-
MANCE低成本和低功耗。串口协议
与串行外围接口(SPI)或相容
MICROWIRE 行业标准,高速同步
MPU接口。大的输入带宽和快速的瞬态
响应时间允许操作多达CCD的应用
2.5 MSPS 。
该设备可与电源电压范围工作
+3 V至+5 V具有极低的功耗。小
封装尺寸使得这部分优良手持应用程序
阳离子电路板空间非常珍贵。该SPT7830是
采用8引脚SOIC封装在市售
和工业温度范围。联系工厂
可用性模具。
框图
地
VDD
跟踪和保持
特区
模拟量输入
10-Bit
A / D
串行
产量
逻辑
数据输出
时钟
定时和控制
开始转换
VREF +
VREF-
绝对最大额定值(除了可能发生的伤害)
1
电源电压
V
DD
...........................................................................+6 V
输入电压
模拟输入................................................ -0.7至+ 6V
V
REF
+ ................................................. ......... -0.7至+ 6V
V
REF
- ................................................. ......... -0.7至+ 6V
时钟和
SC
.............................................. -0.7到+ 6 V
产量
数据输出................................................ ................ 10毫安
温度
操作时,
环境............................... -40至+85
°C
结......................................... 175
°C
铅,锡( 10秒) ............................ 300
°C
存储................................................. ... -65到+150
°C
注意:
1.操作在任何绝对最大额定值是不是暗示。请参阅电气规格应用适当的名义
条件中的典型应用。
电气规格
T
A
= +25
°C,
V
DD
= +5.0 V, V
IN
= 0 3 V,F
CLK
= 35兆赫,女
S
= 2.5 MSPS ,V
REF
+ = +3.0 V, V
REF
- = 0.0 V时,除非另有规定。
参数
TEST
条件
TEST
水平
民
典型值
最大
单位
DC电气特性
直流性能
决议
差分线性
积分线性度
无失码
模拟量输入
输入电压范围
1
输入阻抗
输入电容
输入带宽(小信号)
OFFSET
增益误差
参考输入
阻力
电压范围
1
V
REF
–
2
V
REF
+
2
V
REF
+ – V
REF
– ()
参考建立时间
时序特性
最大转化率
最小转换速率
最大外部时钟速率
最少的外部时钟速率
孔径延迟时间
孔径抖动时间
数据输出LSB保持时间
10
±0.5
±1.0
保证
V
REF
– +4%
5
5
30
–2
–2
250
–4%
V
REF
– +
1/10 V
DD
280
0
+2
+2
350
V
REF
+ –
2/3 V
DD
90
2.5
1
35
14
1.0
14
5
5
8
位
最低位
最低位
VI
VI
VI
IV
VI
IV
IV
IV
IV
IV
IV
IV
IV
IV
VI
IV
VI
IV
IV
IV
IV
±1.0
±1.5
V
REF
+ –6%
V
M
pF
兆赫
% FSR的
% FSR的
V
V
V
ns
MSPS
kSPS时
兆赫
千赫
ns
ps
ns
T
民
给T
最大
6
1
百分比指的是[ (V %的
REF
+) – (V
REF
–)]
2
=最小值(V
REF
+ – V
REF
–)
SPT7830
2
12/29/99
一般说明和操作
该SPT7830是一个10位模拟 - 数字转换器,其
使用逐次逼近架构来执行
数据转换。每个转换周期为14个时钟
长度。当无法启动转换(
SC
)线保持低电平,
转换开始对输入时钟的下一个上升沿。
当在转换周期的开始时,数据输出引脚
强制为低电平,直到有效数据输出开始。
第2个时钟周期用于执行内部偏移
校准和模拟输入的跟踪。模拟输入
然后,使用一个内部跟踪和保持放大器采样
在第三个时钟周期的下降沿。在时钟周期4
通过14 ,一个10位逐次逼近转换
执行的,并且数据被输出从MSB开始。
串行数据输出开始与MSB的输出。见
数据输出时序节。的数据的每个位
转换顺序地确定,并放置在
数据输出引脚的时钟速率。这个过程一直持续到
的最低位已被确定并输出。在这一点上,如果
SC
线为高时,数据输出引脚将被强制为高
阻抗状态,并且转换器将进入空闲状态
等待
SC
线变为低。这被称为单
拍模式。见操作的详细信息模式。
如果
SC
要么是保持低通过整个14个时钟
转换周期(自由运行模式),或者被拉低之前
第十四个时钟周期的下降沿(同步
模式) ,数据输出引脚变为低电平,并保持低电平,直到有效
数据输出的开始。由于该芯片既保持
在自由运行模式中选择或已立即
在同步模式下重新选择,下一次转换
周期的第十四个时钟周期后,立即开始
先前的转换。见操作的详细信息模式。
应注意保证的最低位被锁存到一
外部锁存器与设定和保持时间适量。
数据输出编码
输出的编码为标准二进制。 (见表一)
表I - 数据输出编码
模拟量输入
+ FS -1/2 LSB
+1/2 FS
+1/2 LSB
V
REF-
输出代码D9 - DO
11
1111
111
X
XXXX
XXXX
OO
OOOO
OOO
OO
OOOO
OOOO
表示逻辑O和1之间的闪烁位。
X表示逻辑1和O之间的闪烁位
模拟输入和参考SETTLING轨道
和保持时间
图9示出了输入端之间的定时关系
时钟和
SC
相对于模拟输入跟踪和参考
沉降。模拟输入是从第十四时钟跟踪
上次转换到的第三个时钟周期循环
电流转换。在第三个时钟的下降沿
周期,模拟输入由内部采样和保持
按住。这个样品后,在模拟输入可以变化而不
影响数据的转换。
参考梯输入(V
REF
+和V
REF
- )可能是
改变开始于第十三时钟的下降沿
以前的转换和循环必须由结算
属于当前的转换的第三个时钟周期的边缘。
参考电压和模拟输入
该SPT7830需要使用一个外部电压的
参考驱动参考阶梯偏高。
在V
REF
+可以是一个最大的2/3电压
DD
。例如,如果
V
DD
= +5 V,则V
REF
+ MAX = ( 2/3) * 5 V = 3.3 V的低
梯子的侧面通常是连接在AGND (0.0 V)中,但也可以是
运行到的电压为V 1/ 10号
DD
低于V
REF
+:
V
REF
- 最大。 = V
REF
+ - (1/10) * V
DD
.
例如,
如果V
DD
= +5 V和V
REF
+ = 3 V,则
V
REF
- 最大= 3 V - ( 1/10) * 5 V = 2.5 V.
模拟输入的+全刻度( + FS )预期为6%
的[ (V
REF
+) - (V
REF
- ) ]低于V
REF
+和 - 全量表( -FS )
的模拟输入端,预计将[4 % (Ⅴ
REF
+) - (V
REF
-)]
上述V
REF
- 。 (见图1 )
因此,
模拟+ FS = V
REF
+ - 0.06 * [(V
REF
+) - (V
REF
- )] ,并
模拟-FS = V
REF
- +0.04 * [(V
REF
+) - (V
REF
-)].
例如,
如果V
REF
+ = 3 V和V
REF
- = 0 V,则
模拟+ FS = 3 V - 0.06 * [ 3 V- 0 V] = 2.82 V,而
模拟-FS = 0 V + 0.04 * [ 3 V - 0 V] = 0.12 V.
典型接口电路
时钟输入
该SPT7830需要50%
±10%
占空比的时钟运行
在14倍所需的采样速率。该时钟可
转换周期之间停在不降低
操作(操作的单发式) ;然而,该
时钟应保持在一个转换周期运行。
电源
该SPT7830只需要单电源供电,工作
从3.0 V至5.0 V. CADEKA建议0.01
F
芯片
电容放置在尽可能靠近电源引脚。
数据输出建立和保持时间
如图8所示,所有的数据输出位(除LSB)的
保持有效的持续时间等于一个时钟周期,并
时钟的下降沿之后,延迟了8纳秒。因为
数据转换器进入下一个转换完成状态
时钟14的前沿,
的LSB位是有效的一
仅相当于在时钟脉冲的持续时间宽度低
和时钟的下降沿后延迟为8 ns 。
CARE
SPT7830
4
12/29/99
图1 - 模拟输入满量程范围
V
REF
+
+ FS
操作模式
该SPT7830拥有的operation.The模式三种模式
操作上如何严格依据
SC
被使用。
满量程范围
的[ (V 6 %
REF
+) - (V
REF
-)]
单张拍摄模式
当
SC
变为低电平时,转换开始的下一个上升沿
时钟(定义为第一转换时钟) 。该MSB
的数据是有效的第四个下降沿后8 ns的
转换时钟。 (参见图8中的数据输出时序。 )
在转换后的14个时钟周期完成。在
落下的第十四个时钟周期的边缘,如果
SC
是高(未
选择的)时,数据输出变为高阻抗状态,
并没有更多的转换会发生,直到下一个
SC
低
事件。 (参见图4。单发模式时序图)
同步模式
的[ ( V 4 %
REF
+) - (V
REF
-)]
-FS
V
REF
-
模拟输入驱动器的要求是最小的
相比于大多数其他转换器由于
只有5 pF的的SPT7830的极低的输入电容和
大于5兆欧非常高的输入阻抗。
如果输入缓冲放大器的电源电压高于
V
DD
±0.7 V或小于接地 - 0.7 V时,模拟输入
应通过一个串联电阻和一个二极管来保护
钳位电路,如图2所示。
图2 - 推荐的输入保护电路
+V
AV
DD
当
SC
变为低电平时,转换将开始对下一次上升
时钟(定义为第一转换时钟)的边缘。该
MSB是有效的第四转换的下降沿后8 ns的
锡永时钟。
第一个转换是在14个时钟周期完成。在任何
时间的第十四个时钟周期的下降沿之后,
SC
可能低再去启动下一次转换。当
SC
变为低电平时,转换开始的上升沿
在下一个时钟。 (见同步模式时序图
图5 )
该数据输出将进入一高阻抗状态,直到
下一次转换开始。
自由运行模式
当
SC
变为低电平时,转换开始的下一个上升沿
时钟(定义为第一转换时钟) 。该MSB
的数据是有效的第四转换的下降沿后8纳秒
锡永时钟。
只要
SC
保持低电平时,器件工作在自由运行
模式。新的转换,每第十四周期开始后,
与现有的下降沿后8 ns的有效数据
每一个新的转换周期内的第四个时钟。
数据输出保持低电平转换周期之间。
(参见图6。自由运行模式时序图)
D1
卜FF器
47
D2
ADC
-V
D 1 = D 2 =惠普HP5712或等效
输入保护
所有的I / O焊盘与保护片上保护电路
在图3中示出该电路提供ESD鲁棒性
>3.0千伏及防止闩锁现象受到了严厉的排放
条件不降低模拟的转换时间。
图3 - 片上保护电路
V
DD
120
类似物
120
PAD
SPT7830
5
12/29/99
SPT7830
10位, 2.5 MSPS ,串行输出A / D转换器
特点
10位, 1 kHz至2.5 MSPS模拟数字转换器
单片CMOS
串行输出
内部采样和保持
模拟输入范围: 0 2 V名义; 3.3 V最大
功耗(不包括参考梯)
45毫瓦,在+5 V
16毫瓦+3.0 V
单电源: +3 V至+5 V系列
高ESD保护: 3000 V最小
应用
手持设备和桌面扫描仪
DSP的接口应用
便携式数字收音机
便携式和手持式应用
汽车应用
遥感
概述
该SPT7830 10位, 2.5 MSPS,串行模拟 - 数字
转换器可提供卓越的高速转换perfor-
MANCE低成本和低功耗。串口协议
与串行外围接口(SPI)或相容
MICROWIRE 行业标准,高速同步
MPU接口。大的输入带宽和快速的瞬态
响应时间允许操作多达CCD的应用
2.5 MSPS 。
该设备可与电源电压范围工作
+3 V至+5 V具有极低的功耗。小
封装尺寸使得这部分优良手持应用程序
阳离子电路板空间非常珍贵。该SPT7830是
采用8引脚SOIC封装在市售
和工业温度范围。联系工厂
可用性模具。
框图
地
VDD
跟踪和保持
特区
模拟量输入
10-Bit
A / D
串行
产量
逻辑
数据输出
时钟
定时和控制
开始转换
VREF +
VREF-
绝对最大额定值(除了可能发生的伤害)
1
电源电压
V
DD
...........................................................................+6 V
输入电压
模拟输入................................................ -0.7至+ 6V
V
REF
+ ................................................. ......... -0.7至+ 6V
V
REF
- ................................................. ......... -0.7至+ 6V
时钟和
SC
.............................................. -0.7到+ 6 V
产量
数据输出................................................ ................ 10毫安
温度
操作时,
环境............................... -40至+85
°C
结......................................... 175
°C
铅,锡( 10秒) ............................ 300
°C
存储................................................. ... -65到+150
°C
注意:
1.操作在任何绝对最大额定值是不是暗示。请参阅电气规格应用适当的名义
条件中的典型应用。
电气规格
T
A
= +25
°C,
V
DD
= +5.0 V, V
IN
= 0 3 V,F
CLK
= 35兆赫,女
S
= 2.5 MSPS ,V
REF
+ = +3.0 V, V
REF
- = 0.0 V时,除非另有规定。
参数
TEST
条件
TEST
水平
民
典型值
最大
单位
DC电气特性
直流性能
决议
差分线性
积分线性度
无失码
模拟量输入
输入电压范围
1
输入阻抗
输入电容
输入带宽(小信号)
OFFSET
增益误差
参考输入
阻力
电压范围
1
V
REF
–
2
V
REF
+
2
V
REF
+ – V
REF
– ()
参考建立时间
时序特性
最大转化率
最小转换速率
最大外部时钟速率
最少的外部时钟速率
孔径延迟时间
孔径抖动时间
数据输出LSB保持时间
10
±0.5
±1.0
保证
V
REF
– +4%
5
5
30
–2
–2
250
–4%
V
REF
– +
1/10 V
DD
280
0
+2
+2
350
V
REF
+ –
2/3 V
DD
90
2.5
1
35
14
1.0
14
5
5
8
位
最低位
最低位
VI
VI
VI
IV
VI
IV
IV
IV
IV
IV
IV
IV
IV
IV
VI
IV
VI
IV
IV
IV
IV
±1.0
±1.5
V
REF
+ –6%
V
M
pF
兆赫
% FSR的
% FSR的
V
V
V
ns
MSPS
kSPS时
兆赫
千赫
ns
ps
ns
T
民
给T
最大
6
1
百分比指的是[ (V %的
REF
+) – (V
REF
–)]
2
=最小值(V
REF
+ – V
REF
–)
SPT7830
2
12/29/99
一般说明和操作
该SPT7830是一个10位模拟 - 数字转换器,其
使用逐次逼近架构来执行
数据转换。每个转换周期为14个时钟
长度。当无法启动转换(
SC
)线保持低电平,
转换开始对输入时钟的下一个上升沿。
当在转换周期的开始时,数据输出引脚
强制为低电平,直到有效数据输出开始。
第2个时钟周期用于执行内部偏移
校准和模拟输入的跟踪。模拟输入
然后,使用一个内部跟踪和保持放大器采样
在第三个时钟周期的下降沿。在时钟周期4
通过14 ,一个10位逐次逼近转换
执行的,并且数据被输出从MSB开始。
串行数据输出开始与MSB的输出。见
数据输出时序节。的数据的每个位
转换顺序地确定,并放置在
数据输出引脚的时钟速率。这个过程一直持续到
的最低位已被确定并输出。在这一点上,如果
SC
线为高时,数据输出引脚将被强制为高
阻抗状态,并且转换器将进入空闲状态
等待
SC
线变为低。这被称为单
拍模式。见操作的详细信息模式。
如果
SC
要么是保持低通过整个14个时钟
转换周期(自由运行模式),或者被拉低之前
第十四个时钟周期的下降沿(同步
模式) ,数据输出引脚变为低电平,并保持低电平,直到有效
数据输出的开始。由于该芯片既保持
在自由运行模式中选择或已立即
在同步模式下重新选择,下一次转换
周期的第十四个时钟周期后,立即开始
先前的转换。见操作的详细信息模式。
应注意保证的最低位被锁存到一
外部锁存器与设定和保持时间适量。
数据输出编码
输出的编码为标准二进制。 (见表一)
表I - 数据输出编码
模拟量输入
+ FS -1/2 LSB
+1/2 FS
+1/2 LSB
V
REF-
输出代码D9 - DO
11
1111
111
X
XXXX
XXXX
OO
OOOO
OOO
OO
OOOO
OOOO
表示逻辑O和1之间的闪烁位。
X表示逻辑1和O之间的闪烁位
模拟输入和参考SETTLING轨道
和保持时间
图9示出了输入端之间的定时关系
时钟和
SC
相对于模拟输入跟踪和参考
沉降。模拟输入是从第十四时钟跟踪
上次转换到的第三个时钟周期循环
电流转换。在第三个时钟的下降沿
周期,模拟输入由内部采样和保持
按住。这个样品后,在模拟输入可以变化而不
影响数据的转换。
参考梯输入(V
REF
+和V
REF
- )可能是
改变开始于第十三时钟的下降沿
以前的转换和循环必须由结算
属于当前的转换的第三个时钟周期的边缘。
参考电压和模拟输入
该SPT7830需要使用一个外部电压的
参考驱动参考阶梯偏高。
在V
REF
+可以是一个最大的2/3电压
DD
。例如,如果
V
DD
= +5 V,则V
REF
+ MAX = ( 2/3) * 5 V = 3.3 V的低
梯子的侧面通常是连接在AGND (0.0 V)中,但也可以是
运行到的电压为V 1/ 10号
DD
低于V
REF
+:
V
REF
- 最大。 = V
REF
+ - (1/10) * V
DD
.
例如,
如果V
DD
= +5 V和V
REF
+ = 3 V,则
V
REF
- 最大= 3 V - ( 1/10) * 5 V = 2.5 V.
模拟输入的+全刻度( + FS )预期为6%
的[ (V
REF
+) - (V
REF
- ) ]低于V
REF
+和 - 全量表( -FS )
的模拟输入端,预计将[4 % (Ⅴ
REF
+) - (V
REF
-)]
上述V
REF
- 。 (见图1 )
因此,
模拟+ FS = V
REF
+ - 0.06 * [(V
REF
+) - (V
REF
- )] ,并
模拟-FS = V
REF
- +0.04 * [(V
REF
+) - (V
REF
-)].
例如,
如果V
REF
+ = 3 V和V
REF
- = 0 V,则
模拟+ FS = 3 V - 0.06 * [ 3 V- 0 V] = 2.82 V,而
模拟-FS = 0 V + 0.04 * [ 3 V - 0 V] = 0.12 V.
典型接口电路
时钟输入
该SPT7830需要50%
±10%
占空比的时钟运行
在14倍所需的采样速率。该时钟可
转换周期之间停在不降低
操作(操作的单发式) ;然而,该
时钟应保持在一个转换周期运行。
电源
该SPT7830只需要单电源供电,工作
从3.0 V至5.0 V.飞兆半导体建议0.01
F
芯片
电容放置在尽可能靠近电源引脚。
数据输出建立和保持时间
如图8所示,所有的数据输出位(除LSB)的
保持有效的持续时间等于一个时钟周期,并
时钟的下降沿之后,延迟了8纳秒。因为
数据转换器进入下一个转换完成状态
时钟14的前沿,
的LSB位是有效的一
仅相当于在时钟脉冲的持续时间宽度低
和时钟的下降沿后延迟为8 ns 。
CARE
SPT7830
4
12/29/99
图1 - 模拟输入满量程范围
V
REF
+
+ FS
操作模式
该SPT7830拥有的operation.The模式三种模式
操作上如何严格依据
SC
被使用。
满量程范围
的[ (V 6 %
REF
+) - (V
REF
-)]
单张拍摄模式
当
SC
变为低电平时,转换开始的下一个上升沿
时钟(定义为第一转换时钟) 。该MSB
的数据是有效的第四个下降沿后8 ns的
转换时钟。 (参见图8中的数据输出时序。 )
在转换后的14个时钟周期完成。在
落下的第十四个时钟周期的边缘,如果
SC
是高(未
选择的)时,数据输出变为高阻抗状态,
并没有更多的转换会发生,直到下一个
SC
低
事件。 (参见图4。单发模式时序图)
同步模式
的[ ( V 4 %
REF
+) - (V
REF
-)]
-FS
V
REF
-
模拟输入驱动器的要求是最小的
相比于大多数其他转换器由于
只有5 pF的的SPT7830的极低的输入电容和
大于5兆欧非常高的输入阻抗。
如果输入缓冲放大器的电源电压高于
V
DD
±0.7 V或小于接地 - 0.7 V时,模拟输入
应通过一个串联电阻和一个二极管来保护
钳位电路,如图2所示。
图2 - 推荐的输入保护电路
+V
AV
DD
当
SC
变为低电平时,转换将开始对下一次上升
时钟(定义为第一转换时钟)的边缘。该
MSB是有效的第四转换的下降沿后8 ns的
锡永时钟。
第一个转换是在14个时钟周期完成。在任何
时间的第十四个时钟周期的下降沿之后,
SC
可能低再去启动下一次转换。当
SC
变为低电平时,转换开始的上升沿
在下一个时钟。 (见同步模式时序图
图5 )
该数据输出将进入一高阻抗状态,直到
下一次转换开始。
自由运行模式
当
SC
变为低电平时,转换开始的下一个上升沿
时钟(定义为第一转换时钟) 。该MSB
的数据是有效的第四转换的下降沿后8纳秒
锡永时钟。
只要
SC
保持低电平时,器件工作在自由运行
模式。新的转换,每第十四周期开始后,
与现有的下降沿后8 ns的有效数据
每一个新的转换周期内的第四个时钟。
数据输出保持低电平转换周期之间。
(参见图6。自由运行模式时序图)
D1
卜FF器
47
D2
ADC
-V
D 1 = D 2 =惠普HP5712或等效
输入保护
所有的I / O焊盘与保护片上保护电路
在图3中示出该电路提供ESD鲁棒性
>3.0千伏及防止闩锁现象受到了严厉的排放
条件不降低模拟的转换时间。
图3 - 片上保护电路
V
DD
120
类似物
120
PAD
SPT7830
5
12/29/99