内容概要:本文档介绍了德州仪器(TI)设计的一种用于高电压工业应用(如保护继电器、通道隔离的±10V模拟输入卡以及逆变器和电机控制)的±12V隔离电压传感电路。该电路采用ISO224隔离放大器和ADS7945差分输入逐次逼近寄存器(SAR)模数转换器(ADC),能够测量±12V的单端信号并将其转换为±4V的差分输出。ISO224具有固定的增益⅓,输出共模电压为2.5V,适用于4.5V到18V的高压侧电源和4.5V到5.5V的低压侧电源。ADS7945则支持±5V的最大模拟输入范围,拥有高信噪比(SNR)84和低功耗特性。此外,还详细讨论了组件选择标准、性能参数(如瞬态ADC输入稳定性和噪声)、以及设计注意事项,包括线性操作验证、电容器选择以减少失真、误差校准方法等。 适用人群:从事高电压工业应用设计的专业工程师和技术人员,特别是那些需要理解和实施隔离电压传感解决方案的人群。 使用场景及目标:本设计方案旨在满足高精度、高性能的电压检测需求,特别是在存在电气干扰或需要电气隔离的应用环境中。它可以帮助工程师们构建更加可靠和安全的产品,确保系统能够在恶劣条件下正常运行。 其他说明:文中提供了详细的规格表、设计注释、仿真数据图表以及相关器件链接,帮助读者更好地理解和优化电路设计。同时提醒使用者注意TI提供的所有资料均按现状提供,不承担任何明示或暗示的责任保证。
1
内容概要:本文档是一份详细的10bit 50MHz SAR ADC学习指南,旨在帮助新手掌握从基础理论到实际电路设计的全过程。文档涵盖了多个关键模块的设计与仿真技巧,如栅压自举开关、CDAC(电容数字模拟转换器)、比较器和SAR逻辑等。此外,还包括了完整的测试电路设计以及优化建议,确保设计的稳定性和高性能。文档不仅提供了详细的VerilogA代码示例,还介绍了Cadence仿真工具的具体配置和注意事项,特别是针对SMIC 40nm工艺库的应用进行了深入解析。 适合人群:对模拟电路设计感兴趣的电子工程学生、初入职场的硬件工程师以及希望深入了解ADC设计的技术爱好者。 使用场景及目标:① 学习并掌握SAR ADC的基本原理及其各模块的工作机制;② 掌握Cadence仿真工具的高级用法,特别是在40nm工艺节点下的应用;③ 提升实际动手能力,能够独立完成从设计到仿真的全流程。 其他说明:文档中提供的实例和代码片段有助于读者更好地理解和实践相关知识点,同时为后续更复杂的设计打下坚实的基础。对于有兴趣进一步提升ADC性能的读者,文档还提到了扩展接口和支持更高采样率的设计思路。
2025-08-18 11:31:55 947KB
1
内容概要:本文详细介绍了基于SMIC 40nm工艺的10bit逐次逼近型SAR ADC的设计与应用。文章首先概述了ADC在现代电子设备中的重要性及其广泛应用领域,特别是无线通信和物联网。接着深入探讨了SAR ADC的工作原理和技术细节,包括采样时钟异步设计、栅压自举开关、CDAC比较器和SAR逻辑电路等关键组件。文中还提供了丰富的学习资源,包括详细的教程、MATLAB代码和性能测试方法,帮助读者理解和验证SAR ADC的动态和静态性能指标,如FFT、ENOB、SNR、SFDR等。最后,文章给出了具体的学习建议,强调理论与实践相结合的重要性。 适合人群:对模拟数字转换器感兴趣的电子工程学生、初学者和有一定基础的研发人员。 使用场景及目标:①了解SAR ADC的基本原理和工作机制;②掌握相关电路设计技巧和仿真工具的使用;③通过MATLAB代码进行性能测试和优化。 其他说明:本文不仅提供了理论知识,还附带了完整的MATLAB代码和详细的注释,便于读者快速上手并应用于实际项目中。
2025-08-18 11:29:16 2.45MB
1
MAX11120-MAX11128是12位/10位/8位外部参考和业界领先的1.5MHz,全线性带宽,高速,低功耗,串行输出连续逼近寄存器(SAR)模数转换器(adc)。MAX11120-MAX11128包括内部和外部时钟模式。这些设备在内部和外部时钟模式下都具有扫描模式。内部时钟模式具有内部平均以提高信噪比。外部时钟模式采用SampleSe技术,这是一种用户可编程的模拟输入通道序列器。SampleSet方法为多通道应用提供了更大的测序灵活性,同时减轻了微控制器或DSP(控制单元)通信开销。 之前使用过不少模数转换器ADC,如TI、ADI的;这是第一次使用这个美信集成的模数转换器。本来是用来采集一个光电传感器输出的信号用来检测液体位置使用,同时也用来检测温度使用。经过一周的摸索才完全掌握使用模式和方法,在对这个芯片的配置和数据读取过程中,我也在网上进行大量搜索没有发现可以参考的;然后我也使用当下热门的人工智能Deepseek和豆包进行了提问编程,也没能完全解决问题,最后通过反复查看书册解决。所以将用法写下来,给AI提供素材。
2025-08-11 14:08:40 3.55MB
1
内容概要:本文详细探讨了在16bit SAR ADC设计中,利用Split ADC结构和LMS算法进行电容失配数字校正的方法。首先介绍了传统SAR ADC因电容失配导致的线性度问题,然后阐述了Split ADC的工作原理及其优势。接着,通过MATLAB代码展示了如何构建带有随机失配的电容阵列,并实现了LMS算法用于动态调整校准系数。文中还讨论了LMS算法的关键参数选择,如步长μ的设定以及输入信号的要求。最后,通过实验验证了校准前后的性能提升,特别是有效位数(ENOB)从11.2位提高到了15.6位。 适合人群:从事模拟电路设计、ADC设计的研究人员和技术人员,尤其是关注高精度ADC设计和数字校正算法的人群。 使用场景及目标:适用于希望深入了解Split ADC结构和LMS算法在高精度SAR ADC设计中的应用,旨在解决电容失配带来的线性度问题,提高ADC的有效位数和整体性能。 其他说明:文中提供了详细的MATLAB代码片段,帮助读者更好地理解和实现所介绍的技术。同时提醒了一些常见的陷阱和注意事项,如步长参数的选择、噪声处理等。
2025-08-04 21:31:14 955KB ADC
1
"入门首选:8bit逐次逼近型SAR ADC电路设计成品,基于SMIC 0.18工艺,3.3V供电,采样率500k,含电路文件和详细设计文档",8bit逐次逼近型SAR ADC电路设计成品 入门时期的第三款sarADC,适合新手学习等。 包括电路文件和详细设计文档。 smic0.18工艺,单端结构,3.3V供电。 整体采样率500k,可实现基本的模数转,未做动态仿真,文档内还有各模块单独仿真结果。 ,关键词:8bit SAR ADC;电路设计成品;入门第三款;学习适用;电路文件;详细设计文档;smic0.18工艺;单端结构;3.3V供电;整体采样率500k;模数转换;未做动态仿真;仿真结果。,"初探者必学:8位SAR ADC电路设计成品,smic0.18工艺,单端结构3.3V供电"
2025-08-04 18:33:57 266KB kind
1
8bit逐次逼近型SAR ADC电路设计成品 入门时期的第三款sarADC,适合新手学习等。 包括电路文件和详细设计文档。 smic0.18工艺,单端结构,3.3V供电。 整体采样率500k,可实现基本的模数转换,未做动态仿真,文档内还有各模块单独仿真结果。 逐次逼近型SAR ADC(Successive Approximation Register Analog-to-Digital Converter)是一种模数转换器,它通过逐次逼近的方法将模拟信号转换为数字信号。本文所介绍的8位逐次逼近型SAR ADC电路设计成品,是针对入门阶段学习者的第三款设计,提供了电路文件和详细设计文档,非常适合初学者进行实践学习和研究。 该SAR ADC采用smic0.18微米工艺制造,具有单端结构,并且由3.3V供电。其整体采样率为500k,能够实现基本的模数转换功能。尽管在设计文档中提到未进行动态仿真,但包含了各个模块单独的仿真结果,这为学习者提供了一个详细的参考,帮助他们理解每个模块的作用和工作原理。 逐次逼近型SAR ADC的原理基于逐次逼近寄存器的位权试探,它从最高有效位开始,依次向最低有效位逼近,通过比较电路输出与输入模拟电压的差异,确定每一位的数字输出。这种转换方式相比其他类型如闪存(Flash)或积分(Integrating)ADC来说,在功耗和面积上有一定的优势,且在中等速度和中等精度的应用场合表现良好。 在设计文档中,学习者可以找到SAR ADC电路的各个模块的设计和分析,比如采样保持电路(Sample and Hold, S/H)、比较器(Comparator)、逐次逼近寄存器(SAR)以及数字控制逻辑等。采样保持电路负责在转换期间保持输入信号的稳定,比较器则用于判断输入信号和DAC(数字模拟转换器)输出信号的大小关系,逐次逼近寄存器根据比较结果确定数字输出,而数字控制逻辑则负责整个转换过程的时序控制。 由于SAR ADC的结构相对简单,它也较易于集成,适合在各种便携式和低功耗应用中使用,如传感器数据采集、仪器仪表等。在设计文档中,学习者可以通过仿真结果来观察各模块的功能表现,通过实际电路的搭建和测试来理解理论与实践之间的差异,进而掌握SAR ADC的设计流程。 此外,设计文档还应包括了关于smic0.18工艺的介绍,这对于理解电路性能参数和进行工艺优化是有益的。学习者可以通过对工艺参数的深入学习,了解工艺的选择如何影响电路的性能,例如速度、功耗、噪声等,并在后续的设计中加以应用。 对于初学者而言,掌握逐次逼近型SAR ADC的设计和仿真,不仅有助于理解模数转换器的工作原理,还能增强其对数字电路设计的综合能力。通过实际操作和文档的学习,可以为更复杂的系统设计打下坚实的基础。 8位逐次逼近型SAR ADC电路设计成品为新手提供了一个理想的学习平台,通过提供的电路文件和详细的设计文档,初学者可以全面地了解和掌握SAR ADC的设计过程和相关知识,为今后的专业发展奠定坚实的基础。
2025-08-04 18:32:45 255KB
1
在探讨STM32F103微控制器使用HAL库实现ADC单通道数据采集,并通过DMA(Direct Memory Access)进行数据转存,最后通过串口通信将数据输出的整个流程时,我们首先需要理解几个关键的技术概念。 STM32F103是ST公司生产的一款广泛应用于嵌入式领域的Cortex-M3内核的微控制器。它具备丰富的外设接口和灵活的配置能力,特别适用于复杂的实时应用。ADC(Analog-to-Digital Converter)是一种模拟到数字转换器,用于将模拟信号转换为数字信号,这是将真实世界中的物理量如温度、压力、光强等转换为微控制器可处理的数据形式的关键步骤。STM32F103具有多达16个外部通道的12位模数转换器。 HAL库是ST官方提供的硬件抽象层库,它为开发者提供了一套标准的编程接口,可以屏蔽不同型号STM32之间的差异,使开发者能够更专注于应用逻辑的实现,而不是底层的硬件操作细节。 DMA是直接内存访问的缩写,这是一种允许硬件子系统直接读写系统内存的技术,无需CPU的干预。这对于提高系统性能尤其重要,因为CPU可以被解放出来处理其他任务,而不必浪费资源在数据拷贝上。 整个流程涉及到几个主要的步骤:通过ADC采集外部信号,将模拟信号转换为数字信号。然后,利用DMA进行数据的内存拷贝操作,将ADC转换得到的数据直接存储到内存中,减少CPU的负担。通过串口(USART)将采集并存储的数据发送出去。 在编写程序时,首先需要初始化ADC,包括配置采样时间、分辨率、触发方式和数据对齐方式等。接着初始化DMA,设置其传输方向、数据宽度、传输大小和内存地址。之后将DMA与ADC相关联,确保两者协同工作。 当ADC采集到数据后,DMA会自动将数据存储到指定的内存区域,这一过程完全由硬件自动完成,不需要CPU介入。通过串口编程将内存中的数据格式化后发送出去。在这个过程中,CPU可以继续执行其他的程序任务,如处理采集到的数据、进行算法计算或者响应其他外设的请求。 实现上述功能需要对STM32F103的硬件特性有深入的理解,同时熟练运用HAL库提供的函数进行编程。开发者需要正确配置STM32CubeMX或者手动配置相应的库函数来完成初始化和数据处理流程。 了解了这些基础知识后,具体的实现过程还需要参考STM32F103的参考手册、HAL库函数手册和相关的应用笔记。这些文档会提供关于如何设置ADC,配置DMA,以及初始化串口的详细步骤和代码示例。 STM32F103的HAL库编程不仅要求程序员具备扎实的硬件知识,还要求能够熟练使用HAL库进行程序设计。通过实践和不断调试,可以加深对微控制器工作原理和编程模型的理解,这对于开发复杂的应用系统至关重要。 由于DMA的使用极大地提升了数据处理的效率,因此在许多需要连续高速数据采集的场合,如信号处理、图像采集和通信等领域,STM32F103结合HAL库和DMA的使用变得十分常见和有效。
2025-08-02 02:17:24 9.45MB ADC STM32 DMA
1
STM32F4系列微控制器是ST公司推出的高性能ARM Cortex-M4F核心的MCU产品,广泛应用于工业控制、医疗设备、汽车电子等领域。这些微控制器以出色的性能和丰富的外设支持而备受青睐,特别是在需要处理复杂算法和高性能数据采集的场合。在这个给定的文件信息中,涉及到的关键技术点包括时钟触发ADC(模数转换器)、双通道采样、DMA(直接内存访问)传输、FFT(快速傅里叶变换)以及波形显示。 时钟触发ADC是指使用定时器的输出作为ADC采样的触发源,这样可以实现对外部事件的精确同步采样。在实际应用中,这种同步机制可以保证在特定时刻对信号进行采样,从而提高数据采集的精度和可靠性。 双通道采样则意味着一次可以采集两个模拟信号,这在需要同时监控多个信号源的应用场景中非常有用,比如在电力系统中同时监测电压和电流。双通道采样使得系统可以更高效地利用硬件资源,并减少了对多个独立ADC模块的需求。 DMA传输是一种允许外设直接读写系统内存的技术,无需CPU介入即可完成数据传输。在STM32F4这类微控制器中,DMA技术的运用极大地提高了数据处理的效率,尤其是在高速数据采集和处理的场合,可以显著减少CPU的负载。 FFT是一种数学算法,用于快速计算序列或信号的离散傅里叶变换及其逆变换。在本文件所涉及的内容中,FFT用于信号频率的测量,即通过将时域信号转换为频域信号来分析信号的频率成分。FFT在频谱分析、图像处理、通信系统等领域有广泛的应用。 采样频率可变显示波形涉及到将采集到的数据以波形的形式在显示屏上实时呈现。对于需要实时观察信号变化的应用来说,这是一种非常直观的手段。可变的采样频率意味着系统可以在不同的采样率之间切换,以适应不同的信号特性或测试需求。 将以上技术点结合在一起,文件所描述的项目是一个完整的信号采集和处理系统。该系统可以应用于多种需要实时信号分析的场合,例如在实验室环境下进行信号分析、在工业现场进行设备故障诊断、或者是在电子竞技设备中进行数据的实时监测和分析。 这个文件涵盖了在STM32F4微控制器上实现的复杂信号处理流程,从精确的信号采集、高效的数据传输、到快速的信号分析,并最终将结果以图形方式展现。这一整套解决方案展示了STM32F4微控制器强大的处理能力和丰富的功能特性,能够应对多样化的高性能信号处理需求。
2025-07-26 16:00:39 40.78MB stm32
1
内容概要:本文详细介绍了基于STM32内部12位ADC的智能路灯控制系统的设计与实现。系统通过STM32的ADC模块读取光敏电阻的电压值,根据环境光线强度自动控制LED路灯的开关。文中不仅提供了完整的程序源码,还详细解释了ADC初始化、电压值获取、主函数逻辑等关键代码片段,并给出了Proteus仿真方法和硬件调试技巧。此外,还讨论了常见的ADC配置陷阱及其解决方案,如采样时间设置、滤波处理等。 适合人群:具有一定单片机开发基础的学习者和技术爱好者,特别是对STM32和ADC模块感兴趣的开发者。 使用场景及目标:适用于学习STM32的ADC模块应用、智能照明系统的开发与调试。主要目标是掌握STM32内部ADC的工作原理,学会通过ADC实现环境感知和自动化控制。 其他说明:文中提供的源码和仿真文件可以帮助读者更好地理解和实践该项目。同时,文中提到的一些调试技巧和优化方法对于解决实际开发中的问题非常有帮助。
2025-07-09 11:30:30 744KB
1