元器件应用中的12位高速ADC存储电路设计与实现

1  AD9225的结构 　　AD9225是ADI公司生产的单片、单电源供电、12位精度、25Msps高速模数转换器，片内集成高性能的采样保持放大器和参考电压源。AD9225采用带有误差校正逻辑的四级差分流水结构，以保证在25Msps采样率下获得精确的12位数据。除了最后一级，每一级都有一个低分辨率的闪速A/D与一个残差放大器（MDAC）相连。此放大器用来放大重建DAC的输出和下一级闪速A/D的输入差，每一级的最后一位作为冗余位，以校验数字误差，其结构如图1所示。 　　图1  AD9225结构图 　　2  AD9225的输入和输出 　　（1）  时钟输入 　　AD9225采用单一 元器件应用中的12位高速ADC存储电路设计与实现，主要关注的是AD9225这款高速模数转换器的应用。AD9225由ADI公司制造，它是一款单片、单电源供电的12位精度、25Msps高速ADC，集成了采样保持放大器和参考电压源。其核心设计采用了四级差分流水线结构，通过误差校正逻辑确保在高速采样率下提供精确的12位数据。每级包含一个低分辨率的闪存ADC和一个残差放大器（MDAC），MDAC用于放大重建DAC输出与下一级闪存ADC输入的差值，以检测和校正数字误差。各级的最后一位作为冗余位，用于数字误差校验。 AD9225的输入和输出设计也是关键部分。时钟输入单一，控制所有内部转换，采样发生在时钟上升沿。时钟占空比在不同转换速率下有所不同，以保证正确的数据捕获和输出。模拟输入包括VINA和VINB，可以适应单端或差分输入，输入电压范围取决于电源电压。数字输出则直接提供12位二进制码，其中包含溢出指示位，帮助判断数据是否超出范围。 在参考电压和量程的选择上，VREF决定了AD9225的量程，通过连接SENSE引脚可以设置不同的参考电压和量程范围，如表1所示。选择合适的参考电压和量程对于确保ADC的准确性和适应性至关重要。 存储方案设计是高速数据采集系统的关键。分时存储方案利用高速锁存器将数据分时处理，分配给多个存储器，虽增加了存储深度，但可能影响实时处理。而双端口存储方案则允许非同步读写，适合高速数据流的处理，但需要更复杂的地址管理和信号控制。 在实际应用中，根据系统需求和成本考虑，需要权衡这些存储方案的优缺点，选择最合适的解决方案来实现高速ADC如AD9225的数据存储和处理。这涉及到电路设计、信号同步、存储容量以及实时处理能力等多个方面的综合考虑。通过合理的设计和优化，可以构建高效且可靠的高速数据采集系统。