DDC

101

DDC101

20位模拟数字转换器

特点

q

单片充电输入ADC

q

数字滤波降噪：

0.9ppm ，有效值

q

数字纠错： CDS

q

转换率：高达15kHz的

q

用户友好的评估夹具

应用

q

直接数值化光

q

精密仪器

q

红外测温

q

精密加工控制

q

CT扫描仪DAS

q

化学分析仪

描述

该DDC101是一款高精度，宽动态范围，充电

数字化的A / D转换器，具有20位分辨率。低

级电流输出设备，诸如光传感器，可

直接连接到它的输入端。最严格的准确

许多单极性输出传感器应用程序的活泼要求

阳离子发生在低信号电平。为了满足这一要求

包换，的Burr-Brown开发的自适应增量调制

在DDC101和灰架构，可提供线性

改善噪声和线性误差作为输入信号

水平降低。该DDC101结合的功能

电流 - 电压转换，集成，输入编程

序的增益放大，A / D转换，和数字

过滤生产高精度，宽动态范围，再

sults 。该输入信号可以是一个低电平电流CON-

已连接直接进入单位或连接的电压

通过用户选择的电阻器。虽然DDC101是

对于单极性信号也精确优化，它可以

数字化双极性输入信号。获得专利的三角调制

在测试

+V

S

化拓扑结构结合了负责集成和digitiza-

化功能。过采样和数字滤波降低

系统噪声显着。相关双采样

（ CDS ）捕获并消除稳态和转换

锡安周期相关的偏移和交换的错误是

不能与传统的模拟电路消除。

该DDC101框图如下图所示。中

转换，输入信号被收集在内部

积分电容为一个用户确定的积分

期。精度高，自动调零比较器样品

模拟输入节点。跟踪逻辑更新内部

高分辨率D / A变换器，在2MHz的速率，以维持

在虚拟接地的模拟输入。用户可编程

数字滤波器的过采样跟踪逻辑的输出。该

数字滤波器通过一个低噪声，高分辨率的数字

输出到串行I / O寄存器。的串行输出

多DDC101单元可以很容易地连接在一起

串联或并联如果需要的话，以最小化互连。

DDC101集成电路

测试电流

RESET

华助会

C

INT

DAC

18位

类似物

输入

地

比较

数字集成，

跟踪

控制逻辑

数字滤波器和

纠错

过采样

数字输出

20位

串行I / O

注册

在串行

串行输出

V

REF

格局

国际空港工业园邮寄地址：PO Box 11400 ，图森，亚利桑那州85734 街道地址： 6730 S.图森大道，图森，亚利桑那州85706 电话： （ 520 ） 746-1111 TWX ： 910-952-1111

互联网： http://www.burr-brown.com/图文传真： （ 800 ） 548-6133 （美国/加拿大）电缆： BBRCORP 电传： 066-6491 传真： （ 520 ） 889-1510 立即产品信息： （ 800 ） 548-6132

1993年的Burr-Brown公司

PDS-1211E

印刷于1998年U.S.A.三月

目录

操作第1 .............基本理论

2 .............规格

3 .............引脚说明

4 .............时序图

5 .............讨论规格

操作6 .............详细的理论

7 .............应用信息

8 .............机械

第1节

操作的基本理论

该DDC101的基本功能被示于

在图1所示的操作简化等效电路

灰相当于由一个非常高的执行的功能

质量，低的偏置电流切换积分后跟

精度浮点可编程增益放大器和

具有高分辨率的A / D转换器的结束。

第二方框图，图2中，示出了DDC101

电路架构实现了这些功能

单片。在每次转换中，输入信号

电流被收集在内部集成电容，

C

INT

作为电荷为一个用户确定的积分周期T

INT

.

由于积分电容收集输入充电， track-

荷兰国际集团的逻辑更新内部高精度的D / A转换器

在2MHz的速率，以维持在虚拟模拟输入节点

地面上。

数字滤波器的过采样跟踪逻辑的输出

开始时，每个积分周期的结束，以产生

2倍过取样的数据点。该DDC101措施

电荷存储在积分并执行corre-

通过减去这两个数据迟来双采样（ CDS）的

点。 CDS消除了一体化循环依赖错误

如电荷注入，偏移电压，并且由于复位噪声

这些错误都在每两个的测量信号

数据点。过采样的数量，并且因此频

数字滤波器的昆西响应，是用户可编程的。

数字滤波器通过一个低噪声，高分辨率的数字

输出到串行I / O寄存器。由于该定时控制

串行I / O寄存器是独立于DDC101转换的

锡永过程中，多个DDC101单元的输出可以是

串联连接或并联，以尽量减少在互连

nections 。

RESET

I信号

C

INT

A / D转换器

和控制逻辑

数据输出

传感器

交换积分

可编程增益

扩音器

图1.简化DDC101的等效电路来说明功能。

在测试

+V

S

DDC101集成电路

测试电流

RESET

华助会

C

INT

DAC

18位

类似物

输入

地

比较

数字集成，

跟踪

控制逻辑

数字滤波器和

纠错

过采样

数字输出

20位

串行I / O

注册

在串行

串行输出

V

REF

格局

图2. DDC101框图。

DDC101

2

内部测试电流源被设置为基本功能

族体的检测和诊断。这大约为100nA

电流源是引脚激活，总结与外部

输入电流。

图3示出的更详细的电路结构

DDC101 。单集成电容C

INT

和

D / A变换器已被替换为高分辨率

电容数位类比转换器（华助会） 。通过开关

地面和V之间的荷兰国际集团

REF

二进制加权电容

在华助会的阵列累计输入信号的电荷

保持比较器的输入在虚拟接地。

+V

S

DDC101

测试电流

RESET

华助会

C

INT

类似物

In

卜FF器

高

决议

数字输出

三阶数字

整合，

跟踪

控制逻辑

18位

数字

滤波器

20位

串行I / O

注册

数据

输入

数据

产量

过采样

数字输出

传感器

类似物

常见

比较

TEST

In

V

REF

SYSTEM系统控制

时钟

数据

数据

发送时钟

图3 DDC101详细电路图。

本文提供的信息被认为是可靠的;但是， BURR -BROWN承担不准确或遗漏不承担任何责任。 BURR -BROWN

对使用这些信息不承担任何责任，所有此类信息的使用应完全由用户自己承担风险。价格和规格如有

更改，恕不另行通知。没有专利的权利或许可给任何此处所描述的电路被暗示或向任何第三方授予的。 BURR -BROWN不

授权或保证任何Burr-Brown产品用于生命支持设备和/或系统。

3

DDC101

第2节

特定网络阳离子

所有规格与单极电流输入范围，T

INT

为1ms ，相关双采样使能，系统时钟= 2MHz的，V

REF

= -2.5V ，T

A

= + 25 ° C和V

S

=

±5VDC,

除非另有说明。

DDC101

参数

输入

充电输入

(6)

单极性输入范围

双极性输入范围

输入电流

电流输入范围，例如，

(10)

单极性输入范围

单极性输入范围

双极性输入范围

双极性输入范围

电压输入例子

(10)

单极性输入范围

(2)

双极性输入范围

(2)

动态特性

转换时间

积分时间

系统时钟输入

准确性

单极性模噪声

噪音，低电流输入

(1)

噪音，低电流输入

(1)

噪音，低电流输入

(1)

噪音，低电流输入

(1)

噪声电压输入

(1, 2)

微分线性误差

单极性输入范围

条件

民

典型值

最大

单位

电动

BTC输出代码

BTC输出代码

单极性或双极性范围

T

INT

= 100s

T

INT

为1ms

T

INT

= 100s

T

INT

为1ms

R

IN

= 10MΩ ，T

INT

为1ms

R

IN

= 10MΩ ，T

INT

为1ms

–1.95

–251.95

500

250

7.8

5

500

2.5

250

5

2.5

256 x 10

6

10

6

2

PC /集成

PC /集成

A

A

nA

A

nA

V

V

s

s

兆赫

–0.0195

–1.95

–2.5195

–251.95

–0.0195

–2.5195

64

64

0.5

C

传感器

= 0pF ，L = 8

C

传感器

= 0pF ，L = 1

C

传感器

= 100pF的，L = 1

C

传感器

= 500pF的，L = 1

R

IN

≥

20M

整个系列

0.1 ％ FSR输入

1 ％ FSR输入

10 ％ FSR输入

0.9

1.6

2.1

4.2

1.9

3

PPM FSR的，有效值

(3)

PPM FSR的，有效值

PPM FSR的，有效值

PPM FSR的，有效值

PPM FSR的，有效值

单极性或双极性输入范围

积分非线性误差

单极性输入范围

(11)

±0.005%

阅读

±0.5ppm

FSR ，最大

±0.00006

％ FSR的

±0.00010

％ FSR的

±0.00055

％ FSR的

±0.0015

％ FSR的

±0.0244%

阅读

±2.5ppm

FSR ，最大

±0.0244%

阅读

±3.0ppm

FSR ，最大

±0.00028

％ FSR的

±0.00050

％ FSR的

±0.0027

％ FSR的

±0.003

％ FSR的

18

16

3

±0.5

±0.5

±0.5

–2.5

100

±20

1:1

90

0

1

0.1

8

±15

TTL兼容的CMOS

位

位

pA

％ FSR的

PPM FSR的

mV

VDC

nA

nA

dB

μV/°C

μV/°C

PA / ℃，

pA

PPM /°C的

0到500件/集成

-1.95 0 PC /集成

0.1 ％ FSR输入

1 ％ FSR输入

10 ％ FSR输入

单极性或双极性输入范围

(11)

无失码

单极性输入范围

双极性输入范围

输入偏置电流

DC增益误差

输出失调误差

(8)

输入失调电压

(8)

外部参考电压，V

REF

内部测试信号

内部测试信号精度

获得敏感性V

REF

PSRR

T

A

= +25°C

10

±2

±2

V

REF

= 2.5V

±0.1V

80

性能超温

输出失调漂移

(8)

不包括偏置电流漂移

输入失调电压漂移

(8)

输入偏置电流漂移

+ 25 ° C至+ 45°C

输入偏置电流

T

A

= +85°C

增益漂移

(4)

数字输入/输出

逻辑系列

逻辑电平： V

IH

V

IL

V

OH

V

OL

数据时钟

数据I / O

设置代码I / O

(9)

数据格式

直接二进制

二进制补码

0.5

40

I

IH

= +5A

I

IL

= +5A

I

OH

= 2 TTL负载

I

OL

= 2 TTL负载

+2.0

–0.3

+2.4

0.0

+V

CC

+0.8

+V

CC

0.4

8

4

V

V

V

V

兆赫

兆赫

位

位

单极性或双极性范围

单极性或双极性范围

20

21

DDC101

4

特定网络阳离子

（续）

电动

所有规格与单极电流输入范围，T

INT

为1ms ，相关双采样使能，系统时钟= 2MHz的，V

REF

= -2.5V ，T

A

= + 25 ° C和V

S

=

±5VDC,

除非另有说明。

DDC101

参数

电源要求

手术

(5)

静态电流，正电源

模拟量，V

S

+

数字，V

DD

+

静态电流，负电源

工作电源

温度范围

操作

存储

条件

民

±4.75

V

S

+ = + 5VDC ，V

DD

+ = + 5VDC

典型值

±5

15.6

8.9

6.7

18.0

170

最大

±5.25

19.5

单位

VDC

mA

mA

mA

mA

mW

°C

°C

V

S

- = -5VDC

22.5

–40

–60

+85

+100

注： （1）输入=低电平（满刻度的1％以下） ;满量程我

IN

= 500nA的;牛逼

INT

为1ms ;单极性输入范围;采集时间为16个时钟周期，过采样= 128 （ 2 ）电压输入，通过用户的转换

提供的输入电阻，R

IN

。 （ 3 ） FSR为满量程范围。 （4）增益漂移不包括外部基准的漂移。 （ 5 ）V

DD

+必须小于或等于V

S

+ 。见建议连接第7 。 （6）

直接二进制输出代码具有略微不同的收费范围。请参阅第6章（ 8 ）输入失调电压由自动调零电路调零，没有造成输出错误。请参见第6（内部纠错） 。 （9 ）这是一个

最大时钟频率，在其中设置的代码可以被写入和从DDC101读取。 （ 10 ）对于其他的输入电流和电压的配置，请参阅讨论规格和操作的详细原理

部分。 （ 11 ）的最佳拟合直线法来确定的线性度。两个不同的最佳拟合的直线被用于两个单极积分线性度指标。采集时间为16个时钟周期，过采样

= 128.

封装/订购信息

包

制图

数

(1)

239

热

电阻（

θ

JA

)

(

°

C / W ）

静电

放电敏感度

这个集成电路可以被ESD损坏。的Burr-Brown

建议所有集成电路与AP-处理

propriate注意事项。如果不遵守正确的操作和

安装程序会造成损坏。

ESD损害的范围可以从细微的性能下降

完成设备故障。精密集成电路可能

更容易受到伤害，因为很小的参数

变化可能导致不符合公布的设备

特定连接的阳离子。

产品

DDC101U

包

24引脚SOIC

100

注： （ 1 ）有关详细的图纸和维表，请参阅数据结束

片，或的Burr-Brown IC数据手册附录C 。

绝对最大额定值

模拟输入

输入电流................................................ ............ 100mA时瞬间

输入电流................................................ .............. 10毫安，连续

输入电压................................................ ... V

S

+ + 0.5V至V

S

– –0.5V

电源

V

S

+ .................................................................................................. + 7V

V

S

– .................................................................................................... –7V

V

DD

+ ................................................. ................................必须是

≤

V

S

+

最高结温............................................... ... + 165℃

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对于使用这些信息，所有此类信息的使用不承担任何责任应完全由用户自己承担风险。价格和规格如有变更，

恕不另行通知。没有专利的权利或许可给任何此处所描述的电路被暗示或向任何第三方授予的。 BURR -BROWN没有授权或保证

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DDC101