AT84AD001B芯片是由Atmel公司推出的高速双通道采样芯片,主要用于需要高速处理信号的领域,例如雷达、通信和医疗等。该芯片的亮点在于其高速双通道并行的8位差分输入差分输出AD转换能力,以及高达1GSPS的采样频率,而在交错模式下采样速率更是能达到2GSPS。AT84AD001B的高性能特性使其可以灵活地应用于各种高速信号采样系统。
芯片的工作原理基于Flash型ADC架构,这种架构的ADC能够通过一次转换迅速得出数据,关键在于比较器的延迟和编码器及辅助电路中逻辑门的延迟。其内部电路由分压电阻网络、电压比较器阵列、译码逻辑单元和输出锁存器组成,对于N位的FlashADC来说,需要2N个电阻和2N-1个电压比较器。芯片通过将参考电压VREF分为2N阶,并将这些电压作为比较器的参考端输入,同时将模拟输入电压加到所有比较器的输入端。比较器将这两端的电压进行比较,高于参考电压的输出为1,低于的输出为0。这些比较器的输出结合零电势输出,通过译码逻辑得到最终的N位二进制数,并由输出锁存器保存在输出端。FlashADC的采样时序控制则由采样时钟完成。
AT84AD001B芯片的特点不仅在于其高速的采样能力,它还支持单路或MUX1:2模式的输出,接受峰峰值不超过500mV的差分信号,并以LVDS电平方式输出数字信号。此外,芯片支持通过三线串口进行配置,使其工作方式可以灵活调整。内部时钟可以选择单路或双路时钟控制,这对于多种应用需求是非常重要的。
AT84AD001B内部集成了两路独立的ADC转换器,具有8位转换精度,每个通道的采样率最高可达1GSPS,在交错模式下可以实现2GSPS的采样率。数据多路分离器(DMUX)和LVDS输出缓冲器的集成使得输出数据率可以降低,同时能够与多种类型的高速FPGA直接连接,进行高速数据缓存和处理。AT84AD001B的时钟选择器支持灵活的时钟方式选择,以便根据不同的应用场景需求调整采样控制。
在设计高速信号采样系统时,AT84AD001B内部结构特点使得其非常适合。其两路ADC转换器、1:1和1:2的数据多路分离器、LVDS输出缓冲器和时钟选择器的集成,不仅简化了硬件设计,还提高了系统整体性能。而芯片提供的三线串口配置功能,允许通过简单的微处理器接口进行配置,这在节省空间和PCB设计方面十分有利。
此外,AT84AD001B芯片的高信噪比和低误码率使其成为理想的高速数据采样设备。其满功率输入带宽达到了1.5GHz(-3dB),在1GSPS的采样速率下,误码率仅为10^-13,这一性能指标对于高速、高精度的数据采样应用来说至关重要。低功耗设计也是一大特色,单通道的功耗为0.7W,而在休眠模式下,功耗可以降低至120mW。
AT84AD001B芯片的应用电路设计中,三线串口配置时序的具体实现方法需要特别注意。MODE、CLK、LDN及DATA四个引脚是三线串口配置的主要接口,通过这些引脚的配置时序控制,可以实现芯片的功能参数设置。在实际的高速信号处理系统中,通常利用高速FPGA进行三线串口的配置,利用微处理器对配置寄存器进行写入,从而对AT84AD001B进行灵活的参数调整。
AT84AD001B芯片的封装形式为LQFP144,这为芯片在空间有限的开发板设计中提供了便利。总体而言,AT84AD001B芯片是高速AD转换领域的一款优秀芯片,凭借其高性能参数和灵活的应用设计,为高速信号处理系统的设计和实现提供了可靠的技术支持。