ZHCABK2A March   2022  – March 2024 ADC128D818 , ADS1000 , ADS1000-Q1 , ADS1013 , ADS1013-Q1 , ADS1014 , ADS1014-Q1 , ADS1015 , ADS1015-Q1 , ADS1018 , ADS1018-Q1 , ADS1100 , ADS1110 , ADS1112 , ADS1113 , ADS1113-Q1 , ADS1114 , ADS1114-Q1 , ADS1115 , ADS1115-Q1 , ADS1118 , ADS1118-Q1 , ADS1119 , ADS1120 , ADS1120-Q1 , ADS112C04 , ADS112C14 , ADS112S14 , ADS112U04 , ADS1130 , ADS1131 , ADS1146 , ADS1147 , ADS1148 , ADS1148-Q1 , ADS114S06 , ADS114S06B , ADS114S08 , ADS114S08B , ADS1158 , ADS1216 , ADS1217 , ADS1218 , ADS1219 , ADS1220 , ADS122C04 , ADS122C14 , ADS122S14 , ADS122U04 , ADS1230 , ADS1231 , ADS1232 , ADS1234 , ADS1235 , ADS1235-Q1 , ADS1243-HT , ADS1246 , ADS1247 , ADS1248 , ADS124S06 , ADS124S08 , ADS1250 , ADS1251 , ADS1252 , ADS1253 , ADS1254 , ADS1255 , ADS1256 , ADS1257 , ADS1258 , ADS1258-EP , ADS1259 , ADS1259-Q1 , ADS125H01 , ADS125H02 , ADS125H18 , ADS125P08 , ADS1260 , ADS1260-Q1 , ADS1261 , ADS1261-Q1 , ADS1262 , ADS1263 , ADS127L01 , ADS1281 , ADS1282 , ADS1282-SP , ADS1283 , ADS1284 , ADS1287 , ADS1291 , LMP90080-Q1 , LMP90100 , TLA2021 , TLA2022 , TLA2024

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1 引言
  5. 2 数据表时序和命名规则
  6. 3 Δ-Σ ADC 中是什么导致转换延迟?
  7. 4 数字滤波器操作和行为
    1.     8
    2.     9
    3. 4.1 ADC 操作导致的数据不稳定
  8. 5 影响转换延迟的 ADC 功能和模式
    1. 5.1 第一次转换与第二次及后续转换延迟
    2. 5.2 转换模式
    3. 5.3 可编程延迟
    4. 5.4 ADC 开销时间
    5. 5.5 时钟频率
    6. 5.6 斩波
  9. 6 模拟稳定
  10. 7 关键要点
  11. 8 周期时间计算示例
    1. 8.1 示例 1:使用 ADS124S08
    2. 8.2 示例 2:更改转换模式
    3. 8.3 示例 3:更改滤波器类型
    4. 8.4 示例 4:更改时钟频率
    5. 8.5 示例 5:启用斩波并减少每通道转换次数
    6. 8.6 示例 6:使用不同的系统参数扫描两个通道
    7. 8.7 示例 7:使用 ADS1261
    8. 8.8 示例 8:使用 ADS1261 更改多个参数
  12. 9 总结
  13. 10修订历史记录

第一次转换与第二次及后续转换延迟

可能影响 ADC 转换延迟的一项重要因素是稳定的数据是第一次转换还是第二次或后续转换。表 2-2 中所示的 ADS1261 转换延迟值适用于第一次转换。如 ADS126x (ADS1261) 具有 PGA 和监控器的精密、5 通道和 10 通道、40kSPS、24 位、Δ-Σ ADC 数据表的转换延迟部分所述,假定使用连续转换模式并禁用斩波功能,对于所有滤波器类型,第二次及后续转换延迟等于 1 / ODR。

图 5-1 展示这一概念的方法是突出显示 sinc3 滤波器在转换周期 N 完成后发生多路复用器变化时稳定的第一次转换(红色)与稳定的第二次及后续转换(绿色)。

GUID-20220201-SS0I-DM37-BWT2-SW9MNWBJBLH6-low.svg图 5-1 使用 Sinc3 滤波器时的第一次转换与第二次及后续转换

在图 5-1 中,多路复用器变化后第一个稳定的转换结果需要三个转换周期,才能通过 sinc3 滤波器传播,并且出现在转换周期 N+3 的结束时,如红色所示。重要的是,第二次及后续转换结果(CH1 为 – N-5 至 N,而 CH2 为 N+4 至 N+6)都会在一个转换周期或 1 / ODR 内稳定,如绿色所示。之所以能得到这一结果,是因为输入信号在这些转换期间没有显著变化,使得每个滤波器级中的信息都近似相等。因此,结合所有三个滤波器级的数据将会在每个转换周期结束时得到稳定的转换结果。例如,如果在转换周期 N+6 后发生另一个多路复用器变化,该过程将需要重新开始并适用第一次转换延迟。

ADS124S0x 具有 PGA 和电压基准的低功耗、低噪声、高集成度、6 通道和 12 通道 4kSPS 24 位 Δ-Σ ADC 数据表中也记录了此行为。图 5-2 显示了低延迟和 sinc3 滤波器的 DRDY 引脚在连续转换模式下的响应情况。请注意,这里的低延迟一词是特定 ADS124S08 数字滤波器的名称,而不应与通常的 sinc 滤波器相混淆,后者与宽带滤波器相比,通常被视为低延迟(请参阅节 4)。

GUID-20220201-SS0I-D4BF-CBFS-X1MQ4KSGD69F-low.svg图 5-2 ADS124S08 低延迟、Sinc3 滤波器和连续转换模式下的 DRDY 引脚行为

图 5-2 中所示的 ADS124S08 低延迟滤波器实际上是一款 sinc1 滤波器,可在近似一个转换周期内提供稳定的数据(假设模拟输入信号已稳定)。相比之下,图 5-2 中的 sinc3 滤波器在转换开始后需要三个转换周期,才能提供稳定的数据。不过,sinc3 滤波器的后续转换会在一个转换周期内变为可用。如节 2中所述,转换延迟表中通常会此信息进行量化。表 5-1 列出了 ADS124S08 sinc3 滤波器的第一次转换和第二次及后续转换延迟。

表 5-1 使用 Sinc3 滤波器时的 ADS124S08 转换延迟表
标称数据传输速率(1)(SPS)连续转换模式或单次转换模式的第一个数据(2)连续转换模式的第二次及后续转换
ms(3)tMOD 周期数(3)ms(4)tMOD 周期数(4)
2.51200.25307265400102400
5600.25415366520051200
10300.2547686510025600
16.6180.254461456015360
20150.254384655012800
5060.25415425205120
6050.2231285716.74264
10030.2547745102560
20015.254390551280
4007.75419852.5640
8004.00410251.25320
10003.1568081256
20001.6564240.5128
40000.9062320.2564
适用于内部振荡器或外部 4.096MHz 时钟。与时钟频率成比例调整。
转换会在 START/SYNC 引脚的上升沿或 START 命令的第七个 SCLK 下降沿开始。
该时间不包括由增益设置寄存器中 DELAY[2:0] 位设置的可编程延迟。默认设置是一个额外的 14 ∙ tMOD,其中 tMOD = tCLK ∙ 16。
连续转换模式下的后续读数不包括可编程延迟时间。

如本节中所述,第一次转换延迟会在 ADC 操作后应用,如节 4.1 所示。这可能包括手动触发转换,更改输入通道等一些 ADC 设置,或者在 ADC 上电后的初始转换。请参阅 ADC 数据表,以进一步了解可能触发数字滤波器复位而适用第一次转换延迟的任何具体操作。

当发生节 4中所述的阶跃输入时,第一次转换延迟不适用,因为 ADC 无法自动识别此条件。这时,用户必须检测此事件,然后手动等待所需时间来获取稳定的数据。相反,用户可以在确认阶跃输入已稳定后手动重新开始转换过程。然后,ADC 会自动等待第一次转换延迟,以提供稳定的数据,这里假定器件包含此功能。