4 功能描述
4.1 工作原理
ADS1274/ADS1278是△-∑型模数转换器,其结构框图如图1所示,两者除内部所含模/数转换器(ADC)数目不同外,功能完全相同。它们主要由4/8个独立的ADC并行实现4/8通道输入信号的数字化,每个ADC由先进的6阶斩波、△-∑调制器,后接低纹波、线性相位的有限冲积响应(FIR)数字滤波器构成。调制器检测差分输入信号VIN=(AINP-AINN),并与差分参考电压VREF=(VREFP-VREFN)相比较得到一个1秒密度的位流输出,输出的位流经内部的数字滤波器滤波后得到一个低噪声的数字输出。
工作时调制器以高速采样输入信号(典型值输出数据率的64倍),调制器产生的量化噪声被移人高频带,由其内部的数字滤波器滤除,调制器的过采样倍率与工作模式有关,分别可取64(高速、低速、低功耗模式)或128(高精度模式),数字滤波器可对截止频率外的信号衰减达100 dB,使信号导通带宽在90%的奈奎斯特频率时,纹波低于0.005 dB。
4.2 工作模式设置
ADS1274/ADS1278允许在速度、精度、功耗方面权衡从4种工作模式中选择一种,各种工作模式下的性能如表2所示,而模式选择是由MODE[1:0]引脚的输入状态确定。
4.3 数据输出接口
ADS1274/ADS1278转换后的数据输出采用串行接口,可采用两种接口协议:SPI协议和帧同步协议,同时也可选择不同的数据输出格式,协议和数据输出格式的选择是由FORFMAT[2:0]引脚的输入状态确定。
对应SPI和帧同步接口协议,转换后的数据或通过独立的DOUT引脚以并行数据形式(离散模式)移位输出或通过一个共同的引脚DOUT1(TDM模式)移位输出。
在TDM数据输出模式中,多通道输出数据的位置有两种选择,即位置固定和位置动态分配。位置固定时,每个通道输出数据的位置严格按照顺序输出(即使某些通道掉电,也占有一个输出位置),动态分配时多通道输出数据的位置可根据通道使用情况随机调整,后续通道数据可占有前面掉电不用通道数据的位置,图2和图3描述了TDM模式时,固定位置和动态位置时的数据输出形式,表3列出接口协议、输出格式和数据位置关系。
5 应用接口电路
5.1 基本差分输入信号接口电路