流水线型模数转换器max1200及其与dsp的接口 天津大学精密仪器与光电子工程学院 孙景发 李刚 1 max1200的特点功能新型adc正在朝着低功耗、高速、高分辨率的方向发展,新型流水线结构正是实现高速低功耗adc的有效方法。而max1200则是采用这一新技术的高速、高精度、低功耗adc的代表。max1200是一种16位、采样率可达1msps的单片集成模数转换器,其内部的cmos积分电路采用全差分多级流水线结构,它具有快速的数字误差校正和自校准功能,能保证在全采样率时具有16位的线性度和91db的非杂散动态范围(sfdr),以及良好的信噪比(snr)和谐波失真(thd)特性。max1200主要应用于高分辨率图象系统、扫描仪、数字通讯、检测仪表和数据接收等领域;其主要技术特点如下: ●采用单电源+5v供电; ●采用±vref差分输入,正向参考电压rfpf由外部+4.906v电压基准提供,负向参考电压rfnf接至模拟地; ●在输入信号为100khz时,其信噪比为87db; ●在输入信号为100khz时的非杂散动态范围为91db; ●在1msps速率和+5v供电时,
的精度(如,第二级10位精度,第三级8位,等等),因为他们的误差要除以前面的级间增益。通常利用这一事实把流水线逐级做小来进一步降低功耗。 在大多数采用cmos和bicmos技术的流水线adc中,采样/保持、dac、加法器和增益放大器通常用乘法dac(mdac)的单开关电容电路来实现。限制mdac精度的主要因素是内在的电容不匹配。纯双极型实现方法更加复杂,主要受电流源dac和级间增益放大器中电阻不匹配影响。通常12位或更高精度都需要阻容修正和数字校正,特别是第一级。 4. 数字标定 max1200/max1201/max1205系列(16位1msps、14位1msps和2msps adc)采用数字标定来保证其优越的精度和动态性能。max1200系列是cmos流水线adc,它由四级4位(其中一位重叠)和最后的5位闪速adc构成,总位数是3+3+3+3+5=17位(参见图3)。额外的1到3位是数字标定用来量化误差项来达到更高的精度,舍掉它们后,最后得到14位或16位的精度。 标定从第三级的mdac开始。第三级以上的mdac误差已经足够小,不必标定。第三级的输出经剩余的流水线adc数字化
1 MAX1200的特点...
单片16位,1MSPS模数转换器;单+5V电源;±VREF差分输入电压范围;fIN=l00kHz时87dBSNR;fIN=100kHz时91dBSFDR;273mW低功耗;±0.5LSB差分非线性误差;三态,二进制补码输出数据;请求自我校准;引脚兼容的14位可用版本(1MSPS MAX1205,2.2MSPS MAX1201)