ZHCSE95C October   2015  – April 2026 ADS9110

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 5.1  绝对最大额定值
    2. 5.2  ESD 等级
    3. 5.3  建议运行条件
    4. 5.4  热性能信息
    5. 5.5  电气特性
    6. 5.6  时序要求:转换周期
    7. 5.7  时序要求:异步复位、NAP 和 PD
    8. 5.8  时序要求:SPI 兼容串行接口
    9. 5.9  时序要求:源同步串行接口(外部时钟)
    10. 5.10 时序要求:源同步串行接口(内部时钟)
    11. 5.11 典型特性
  7. 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1 转换器模块
        1. 6.3.1.1 采样保持电路
        2. 6.3.1.2 外部基准源
        3. 6.3.1.3 内部振荡器
        4. 6.3.1.4 ADC 传递函数
      2. 6.3.2 接口模块
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 RST 状态
      2. 6.4.2 ACQ 状态
      3. 6.4.3 CNV 状态
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 数据传输帧
      2. 6.5.2 交错式转换周期和数据传输帧
      3. 6.5.3 数据传输协议
        1. 6.5.3.1 配置器件的协议
        2. 6.5.3.2 从器件读取数据时使用的协议
          1. 6.5.3.2.1 传统 SPI 兼容 (SYS-xy-S) 协议
          2. 6.5.3.2.2 具有总线宽度选项的 SPI 兼容协议
          3. 6.5.3.2.3 源同步 (SRC) 协议
            1. 6.5.3.2.3.1 采用 SRC 协议的输出时钟源选项
            2. 6.5.3.2.3.2 采用 SRC 协议的总线宽度选项
            3. 6.5.3.2.3.3 采用 SRC 协议的输出数据速率选项
      4. 6.5.4 器件设置
        1. 6.5.4.1 单个器件:所有 multiSPI™ 选项
        2. 6.5.4.2 单个器件:标准 SPI 接口的最小引脚数
        3. 6.5.4.3 多个器件:菊花链拓扑
        4. 6.5.4.4 多个器件:星型拓扑
    6. 6.6 寄存器映射
      1. 6.6.1 器件配置和寄存器映射
        1. 6.6.1.1 PD_CNTL 寄存器(地址 = 010h)
        2. 6.6.1.2 SDI_CNTL 寄存器(地址 = 014h)
        3. 6.6.1.3 SDO_CNTL 寄存器(地址 = 018h)
        4. 6.6.1.4 DATA_CNTL 寄存器(地址 = 01Ch)
  8. 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
      1. 7.1.1 ADC 输入驱动器
      2. 7.1.2 输入放大器选型
      3. 7.1.3 电荷反冲滤波器
      4. 7.1.4 ADC 基准驱动器
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 使用差分输入实现超低失真和噪声性能的数据采集 (DAQ) 电路
        1. 7.2.1.1 设计要求
        2. 7.2.1.2 详细设计过程
        3. 7.2.1.3 应用曲线
      2. 7.2.2 具有 FDA 输入驱动器和单端或差分输入的 DAQ 电路
        1. 7.2.2.1 设计要求
        2. 7.2.2.2 详细设计过程
        3. 7.2.2.3 应用曲线
  9. 电源相关建议
    1. 8.1 电源去耦
    2. 8.2 节能
      1. 8.2.1 NAP 模式
      2. 8.2.2 PD 模式
  10. 布局
    1. 9.1 布局指南
      1. 9.1.1 信号路径
      2. 9.1.2 接地和 PCB 堆叠
      3. 9.1.3 电源去耦
      4. 9.1.4 基准解耦
      5. 9.1.5 差动输入去耦合
    2. 9.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 文档支持
      1. 10.1.1 相关文档
    2. 10.2 接收文档更新通知
    3. 10.3 支持资源
    4. 10.4 商标
    5. 10.5 静电放电警告
    6. 10.6 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

交错式转换周期和数据传输帧

主机控制器可以通过交错执行转换周期和数据传输帧,来以所需的吞吐量运行 ADS9110

器件的周期时间 tcycle 是主机控制器提供的两个连续 CONVST 上升沿之间的时间差。器件的响应时间 tresp 是主机控制器启动转换 C 和主机控制器接收转换 C 的完整结果之间的时间差。

图 6-12 展示了三个转换周期 C、C+1 和 C+2。转换 C 由 CONVST 上升沿在 t = 0 时间启动,转换结果可在 tconv 时间用于数据传输。但是,此结果仅在后续 CS 下降沿加载到 ODR 中。该 CS 下降沿必须在转换 C+1 完成之前(即在 tcycle + tconv 时间之前)提供。

为达到额定性能规范,主机控制器必须确保在静默采集时间 (tqt_acq) 和静默孔径时间 (td_cnvcap) 内不会切换数字信号,如图 6-12 中所示。td_cnvcap 期间的任何噪声都会对正在进行的转换的结果产生负面影响,而 tqt_acq 期间的任何噪声都会对后续采样产生负面影响(进而影响其转换结果)。

ADS9110 数据传输区域图 6-12 数据传输区域

这种架构允许两个不同的区域(zone1 和 zone2)为每次转换传输数据。转换 C 的 Zone1 和 zone2 在表 6-3 中定义。

表 6-3 数据传输区域时序
区域开始时间结束时间
转换 C 的 Zone1ADS9110 ADS9110
转换 C 的 Zone2ADS9110 ADS9110

响应时间包括转换时间和数据传输时间,因此是所选数据传输区域的函数。

图 6-13图 6-14 分别展示了 zone1 和 zone2 中三个转换周期(C、C+1 和 C+2)与三个数据传输帧(F、F+1 和 F+2)的交错执行方式。

ADS9110 Zone1 数据传输图 6-13 Zone1 数据传输
ADS9110 Zone2 数据传输图 6-14 Zone2 数据传输

要实现周期时间 tcycle,zone1 中的读取时间需由方程式 5 指定:

方程式 5. ADS9110

对于最优读取帧方程式 5 产生的 SCLK 频率由方程式 6 指定:

方程式 6. ADS9110

然后,zone1 数据传输实现由方程式 7 定义的响应时间:

方程式 7. ADS9110

例如,当以 2MSPS 的最大吞吐量运行 ADS9110 时,如果 zone1 中的数据传输在 135ns 内完成,则主机控制器可实现 500ns 响应时间。但是,为了实现此响应时间,SCLK 频率必须大于 133MHz。

请注意,该器件不支持此类高 SCLK 速度。

zone2 中的数据传输可以在相同的周期时间内实现较低的 SCLK 速度。zone2 中的读取时间由方程式 8 指定:

方程式 8. ADS9110

对于最优数据传输帧,方程式 8 产生的 SCLK 频率由方程式 9 指定:

方程式 9. ADS9110

然后,zone2 数据传输实现由方程式 10 定义的响应时间:

方程式 10. ADS9110

例如,主机控制器可以使用 zone2 数据传输,在 39MHz SCLK 的频率下(读取时间为 465ns),以 2MSPS 的最大吞吐量运行 ADS9110。但是,zone2 数据传输会使响应时间接近 1µs。

tread-Z1 和 tread-Z2 没有上限,但是,这些读取时间的任何增加都将增加响应时间,并可能增加周期时间。

对于给定周期时间,zone1 数据传输显然可以实现更快的响应时间,但也需要更高的 SCLK 速度(如方程式 5方程式 6方程式 7 中所示),而 zone2 数据传输显然需要较低的 SCLK 速度,同时支持较慢的响应时间(如方程式 8方程式 9方程式 10 中所示)。

注:

此外,数据传输帧可以从 zone1 开始,然后扩展到 zone2;但是,主机控制器必须确保在 tqt_acq 和 td_cnvcap 时间间隔内不会发生数字转换。