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如何使用电平转换器或隔离器实现所需的动态性能

2018-12-20 14:56:43

1818 adc

该MAX11905是一个20位全差分SAR模拟数字转换器（ADC），在1.6Msps样品。在设计采用MAX11905的电路板时，一个要求是测试不同范围的V OVDD，1.5V至3.6V。所述MAX11905EVKIT使用 MAX14935隔离器，其能够150MSPS的和可支持1.71V到5.5VI / O平移两端。在ADC和主板之间集成隔离器并不像连接所有I / O信号那么简单。在本应用笔记中，我们将讨论如何实现所需的动态性能。

设计与测试（一般案例）

在一般情况下，图1中的设计以低采样率工作，这意味着在1MHz下SPI]
图1.带隔离器的ADC数字通信电路（一般情况）。

在测试图1的电路时，数据不能超过±262,143计数，并且在MAX11905输入端施加满量程正弦波时，正峰和负峰会被削波。图2是使用MAX11905评估板软件捕获的数据。预期数据应该接近±524,287计数。由于隔离器的延迟，数据的MSB丢失，只能捕获19位数据而不是20位。丢失的位大大影响了动态性能。MAX11905的指定SNR为98.1dB。图3显示SNR仅为35.9dB。他的问题如何解决？

图2.一般情况的数据捕获。

图3.带隔离器的ADC数字通信的FFT（一般情况）。

设计和测试（高速案例）

为简单起见，图4称为高速情况。另一个隔离器MAX14936（相同系列的部件，但不同方向的I / O数量不同）被引入系统。注意MAX11905和MAX14935之间是如何复制SCLK的，然后通过MAX14936将其复用回主器件。使用SCLK的副本，延迟被消除并且D OUT数据以正确的SCLK边沿计时。我们不仅引入了新硬件，而且还需要对设计进行固件调整以获得返回SCLK。主设备需要使用SCLK的副本来存储数据。要记住的另一个注意事项是将SCLK和DOUT返回到同一个隔离器上。不保证MAX14935 / 6的传播延迟在不同器件之间是相同的。

图4.带隔离器的ADC数字通信电路（高速情况）。

图5显示了两个隔离器和一个返回SCLK的性能。动态性能更接近MAX11905的预期。

图5.带隔离器的ADC数字通信的FFT（高速情况）。

表1.动态性能[td]