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16位、100kSPS的單電源低功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)AD7988-1 ADA4841-1 AD8032 AD8031 ADR4525

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ID:124161 發(fā)表于 2016-6-19 14:58 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
實物圖：


大多數(shù)系統(tǒng)中，需要在性能與低功耗之間進行權衡。本電路設計的重點是考察部分權衡因素，同時在16位、100 kSPS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中實現(xiàn)低功耗（8 mW，典型值）和高性能。
本電路使用 AD7988-1低功耗(350 μA) PulSAR®模數(shù)轉換器(ADC)，該器件直接從 ADA4841-1 高性能、低電壓、低功耗運算放大器驅動。選擇該放大器是因為它具有極佳的動態(tài)性能，可采用單電源電壓供電且提供軌到軌輸出。此外，輸入共模電壓范圍包括負供電軌。
AD7988-1 ADC需要2.4 V至5.1 V間的外部基準電壓。本應用中，選擇的基準電壓是 ADR4525 精密2.5 V基準電壓源。


電路原理圖：


本電路的核心是 AD7988-1 16位、100 kSPS逐次逼近型ADC，采用VDD單電源供電。它內置一個低功耗、高速、16位采樣ADC和一個多功能串行端口接口(SPI)。在CNV上升沿，該器件對IN+與IN-之間的模擬輸入電壓差進行采樣，范圍從0 V至REF�；鶞孰妷�(REF)由外部提供，并且可以獨立于電源電壓(VDD)。


在為本電路筆記執(zhí)行的實驗中， AD7988-1 評估板與系統(tǒng)演示平臺（SDP， EVAL-SDP-CB1Z）接口，ADC SPI兼容串行接口則連接到DSP SPORT接口。ADC SPI接口能夠將幾個ADC以菊花鏈形式連結到單三線式總線上。采用獨立VIO電源引腳時，它與1.8 V、2.5 V、3 V或5 V邏輯兼容。


AD7988-1 采用10引腳MSOP或10引腳QFN (LFCSP)封裝。為方便起見，該電路板采用MSOP封裝。

ADC輸入從 ADA4841-1單位增益穩(wěn)定、低噪聲和低失真、軌到軌輸出放大器進行緩沖和驅動，該器件通常在1.1 mA的靜態(tài)電流下工作。此放大器提供2.1 nV/√Hz的低寬帶電壓噪聲和1.4 pA/√Hz的電流噪聲，100 kHz時具有極佳的−105 dBc無雜散動態(tài)范圍(SFDR)。為了在更低頻率下保持低噪聲環(huán)境，10 Hz時放大器具有7 nV/√Hz和13 pA/√Hz的低1/f噪聲。


使 ADA4841-1非常適合單電源應用的主要特性是，它在該應用中可以采用單供電軌供電，同時將可負供電軌接地。放大器輸出擺幅可以達到地電平的50 mV范圍內，這是本應用可接受的值。請注意，輸入共模電壓范圍從負供電軌擴展至正供電軌的1 V范圍內。為容納目標信號范圍（0 V至2.5 V），必須提供1 V裕量；因此本電路中使用4 V供電軌。

ADA4841-1 采用6引腳SOT-23或8引腳SOIC封裝。


本應用中使用的2.5 V基準電壓源是 ADR4525 ，屬于 ADR45xx 基準電壓源系列，可以提供高精度、低功耗、低噪聲，且具有±0.01%初始精度、極佳的溫度穩(wěn)定性和低輸出噪聲。 ADR4525 的低熱致輸出電壓遲滯和低長期輸出電壓漂移提高了系統(tǒng)性能。700 μA的最大工作電流和500 mV的低壓差（最大值）使該器件最適合便攜式設備。
用于本電路中的三個產品的額定工作溫度范圍均為−40°C至+125°C全工業(yè)溫度范圍。

BOM表：

C1
CAP
0.1uF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H104KA93D
FEC 8820023
C2
CAP
0.1uF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H104KA93D
FEC 8820023
C3
CAP
10nF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H103KA01D
FEC 1118178
C4
CAP
0.1uF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H104KA93D
FEC 8820023
C5
CAP
0.1uF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H104KA93D
FEC 8820023
C6
CAP
1uF
±10%
C0805
Yes
Top
CAPACITOR, 0805, 1UF,  50V, X7R
MURATA
GRM21BR71H105KA12L
FEC 1735541
C7
CAP
0.1uF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
MURATA
GRM188R71H104KA93D
FEC 8820023
C8
CAP
1uF
±10%
C0805
Yes
Top
CAPACITOR, 0805, 1UF,  50V, X7R
MURATA
GRM21BR71H105KA12L
FEC 1735541
C9
CAP+
10uF
±10%
RTAJ_B
Yes
Top
20V Tantalum  Capacitor
AVX
TAJB106K020RNJ
FEC 197427
C10
CAP+
10uF
±10%
RTAJ_B
Yes
Top
20V Tantalum  Capacitor
AVX
TAJB106K020RNJ
FEC 197427
C11
CAP+
10uF
±10%
RTAJ_B
Yes
Top
20V Tantalum  Capacitor
AVX
TAJB106K020RNJ
FEC 197427
C12
CAP+
10uF
±10%
RTAJ_B
Yes
Top
20V Tantalum  Capacitor
AVX
TAJB106K020RNJ
FEC 197427
C13
CAP
2.7nF
±5%
C0603
Yes
Top
CAPACITOR CERAMIC,  2700PF, 50V, C0G/NP0, 0603
TDK
C1608C0G1H272J
FEC 1844178
C14
CAP
10pF
±5%
C0603
Yes
Top
CAP CERAMIC 10PF,  100V, C0G, 0603
AVX
06031A100JAT2A
FEC 1273324
C15
CAP
0.1uF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H104KA93D
FEC 8820023
C16
CAP
0.1uF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H104KA93D
FEC 8820023
C17
CAP
0.1uF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H104KA93D
FEC 8820023
C18
CAP
1uF
±10%
C0805
Yes
Top
CAPACITOR, 0805, 1UF,  50V, X7R
MURATA
GRM21BR71H105KA12L
FEC 1735541
C19
CAP+
10uF
±10%
RTAJ_B
Yes
Top
20V Tantalum  Capacitor
AVX
TAJB106K020RNJ
FEC 197427
C20
CAP
0.1uF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H104KA93D
FEC 8820023
C21
CAP
0.1uF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H104KA93D
FEC 8820023
C22
CAP
0.1uF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H104KA93D
FEC 8820023
C23
CAP
0.1uF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H104KA93D
FEC 8820023
C24
CAP
0.1uF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H104KA93D
FEC 8820023
C25
CAP+
22uF
±10%
RTAJ_B
Yes
Top
20V Tantalum  Capacitor
AVX
TAJB226K020RNJ
FEC 1135057
C26
CAP
DNI


C0603
Yes
Top
n/a
n/a
n/a
Do Not Place
C27
CAP
DNI


C0603
Yes
Top
n/a
n/a
n/a
Do Not Place
C28
CAP
DNI


C0603
Yes
Top
n/a
n/a
n/a
Do Not Place
C29
CAP
DNI


C0603
Yes
Top
n/a
n/a
n/a
Do Not Place
C30
CAP
DNI


C0603
Yes
Top
n/a
n/a
n/a
Do Not Place
C31
CAP
DNI
±5%
C0603
Yes
Top
CAPACITOR CERAMIC,  TBD, 50V, C0G/NP0, 0603
TDK
C1608C0G1H272J
Do Not Place
C32
CAP
DNI
±5%
C0603
Yes
Top
CAPACITOR CERAMIC,  TBD, 50V, C0G/NP0, 0603
TDK
C1608C0G1H272J
Do Not Place
C33
CAP
DNI
±5%
C0603
Yes
Top
CAPACITOR CERAMIC,  TBD, 50V, C0G/NP0, 0603
TDK
C1608C0G1H272J
Do Not Place
C34
CAP
DNI
±5%
C0603
Yes
Top
CAPACITOR CERAMIC,  TBD, 50V, C0G/NP0, 0603
TDK
C1608C0G1H272J
Do Not Place
C35
CAP
DNI
±5%
C0603
Yes
Top
CAPACITOR CERAMIC,  TBD, 50V, C0G/NP0, 0603
TDK
C1608C0G1H272J
Do Not Place
C36
CAP
DNI
±5%
C0603
Yes
Top
CAPACITOR CERAMIC,  TBD, 50V, C0G/NP0, 0603
TDK
C1608C0G1H272J
Do Not Place
C37
CAP
DNI
±5%
C0603
Yes
Top
CAPACITOR CERAMIC,  TBD, 50V, C0G/NP0, 0603
TDK
C1608C0G1H272J
Do Not Place
C38
CAP
DNI
±5%
C0603
Yes
Top
CAPACITOR CERAMIC,  TBD, 50V, C0G/NP0, 0603
TDK
C1608C0G1H272J
Do Not Place
C39
CAP
DNI
±5%
C0603
Yes
Top
CAPACITOR CERAMIC,  TBD, 50V, C0G/NP0, 0603
TDK
C1608C0G1H272J
Do Not Place
C40
CAP
DNI
±5%
C0603
Yes
Top
CAPACITOR CERAMIC,  TBD, 50V, C0G/NP0, 0603
TDK
C1608C0G1H272J
Do Not Place
C41
CAP
DNI
±5%
C0603
Yes
Top
CAPACITOR CERAMIC,  TBD, 50V, C0G/NP0, 0603
TDK
C1608C0G1H272J
Do Not Place
C42
CAP
10nF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H103KA01D
FEC 1118178
C43
CAP
150pF
±5%
C0805
Yes
Top
CAPACITOR, 0805,  150pF, 50V, COG/NPO
MULTICOMP
MCAA000332
FEC 1759205
C44
CAP
DNI
±10%
C0805
Yes
Top
CAPACITOR, 0805, 1UF,  50V, X7R
MURATA
GRM21BR71H105KA12L
Do Not Place
C45
CAP
10nF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H103KA01D
FEC 1118178
C46
CAP
10nF
±10%
C0603
Yes
Top
50V X7R Ceramic  Capacitor
Murata
GRM188R71H103KA01D
FEC 1118178
C47
CAP+
10uF
±10%
RTAJ_B
Yes
Top
20V Tantalum  Capacitor
AVX
TAJB106K020R
FEC 197427
C48
CAP
1uF
±10%
C0805
Yes
Top
CAPACITOR, 0805, 1UF,  50V, X7R
MURATA
GRM21BR71H105KA12L
FEC 1735541
J1
CON\POWER4



CON\POWER4
No
Top
TERMINAL BLOCK, PCB,  4WAY
LUMBERG
KRM 04
FEC 1177877
J2
SDP-STANDARD-CONN



CON-120/FX8-120S-SV_W/S
No
Top
120-way connector,  0.6mm pitch
Hirose
FX8-120S-SV(21)
FEC 1324660
J3
SMB_JACK_RIGHT_ANGLED
N/A
N/A
SMB_JACK_RIGHT_ANGLED
No
Top
CONN SMB JACK R/A PC  MNT GOLD
EMERSON
131-3701-301
Digikey J472-ND
J4
SMB_JACK_RIGHT_ANGLED
N/A
N/A
SMB_JACK_RIGHT_ANGLED
No
Top
CONN SMB JACK R/A PC  MNT GOLD
EMERSON
131-3701-301
Digikey J472-ND
R1
RES
DNI
1%
R0603
Yes
Top
RESISTOR, 0603 TBD
MULTICOMP
MC 0.063W 0603 1% TBD
Do Not Place
R2
RES
49r9
0.01
R0805
Yes
Top
RESISTOR, 0805, 49R9,  0.1%, 0.125W
PANASONIC
ERA6AEB49R9V
FEC 1810372
R3
RES
0r
0.01
R0603
Yes
Top
SMD Resistor
Multicomp
MC 0.063W 0603 0R
FEC 9331662
R4
RES
49r9
0.01
R0805
Yes
Top
RESISTOR, 0805, 49R9,  0.1%, 0.125W
PANASONIC
ERA6AEB49R9V
FEC 1810372
R5
RES
10k
0.01
R0805
Yes
Top
THICK FILM CHIP  RESISTOR
VISHAY DRALORIC
CRCW080510K0FKEAHPFEC 1738972
R6
RES
10k
0.01
R0805
Yes
Top
THICK FILM CHIP  RESISTOR
VISHAY DRALORIC
CRCW080510K0FKEAHPFEC 1738972
R7
RES
DNI
1%
R0603
Yes
Top
RESISTOR, 0603 TBD
Multicomp
MC 0.063W 0603 1% TBD
Do Not Place
R8
RES
22R
0.01
R0805
Yes
Top
RESISTOR, 22R 1% 0805
Vishay Draloric
CRCW080522ROFKEAHP
FEC 1738936
R9
RES
0r
0.01
R0603
Yes
Top
SMD Resistor
Multicomp
MC 0.063W 0603 0R
FEC 9331662
R10
RES
0r
0.01
R0603
Yes
Top
SMD Resistor
Multicomp
MC 0.063W 0603 0R
FEC 9331662
R11
RES
DNI
1%
R0603
Yes
Top
SMD Resistor
Multicomp
MC 0.063W 0603 0R
Do Not Place
R12
RES
60k4
0.01
R0603
Yes
Top
RESISTOR, 0603 60K4
MULTICOMP
MC 0.063W 0603 1%  60K4
FEC 1170965
R13
RES
294k
0.01
R0603
Yes
Top
RESISTOR, 0603 294K
MULTICOMP
MC 0.063W 0603 1%  294K
FEC 1171030
R14
RES
100K
0.01
R0603
Yes
Top
SMD Resistor
Multicomp
MC 0.063W 0603 1%  100K
FEC 9330402
R15
RES
100K
0.01
R0603
Yes
Top
SMD Resistor
Multicomp
MC 0.063W 0603 1%  100K
FEC 9330402
R16
RES
0r
0.01
R0603
Yes
Top
SMD Resistor
Multicomp
MC 0.063W 0603 0R
FEC 9331662
R17
RES
0r
0.01
R0603
Yes
Top
SMD Resistor
Multicomp
MC 0.063W 0603 0R
FEC 9331662
R18
RES
0r
0.01
R0603
Yes
Top
SMD Resistor
Multicomp
MC 0.063W 0603 0R
FEC 9331662
R19
RES
DNI



Yes
Top





Do Not Place
R20
RES
DNI



Yes
Top





Do Not Place
R21
RES
DNI



Yes
Top





Do Not Place
R22
RES
10k
0.01
R0805
Yes
Top
THICK FILM CHIP  RESISTOR
VISHAY DRALORIC
CRCW080510K0FKEAHPFEC 1738972
R23
RES
10k
0.01
R0805
Yes
Top
THICK FILM CHIP  RESISTOR
VISHAY DRALORIC
CRCW080510K0FKEAHPFEC 1738972
R24
RES
82K
0.01
603
Yes
Top
RESISTOR, 0603  82K,0.063W,1%
MULTICOMP
MC 0.063W 0603 1% 82K
FEC 9331573
R25
RES
DNI



Yes
Top





Do Not Place
R26
RES
DNI
1%
R0603
Yes
Top
RESISTOR, 0603 TBD
MULTICOMP
MC 0.063W 0603 1% TBD
Do Not Place
R27
RES
DNI
1%
R0603
Yes
Top
RESISTOR, 0603 TBD
MULTICOMP
MC 0.063W 0603 1% TBD
Do Not Place
R28
RES
DNI
1%
R0603
Yes
Top
RESISTOR, 0603 TBD
MULTICOMP
MC 0.063W 0603 1% TBD
Do Not Place
R29
RES
DNI
1%
R0603
Yes
Top
RESISTOR, 0603 TBD
MULTICOMP
MC 0.063W 0603 1% TBD
Do Not Place
R30
RES0603
330k
5%
R0603
Yes
Top
RESISTOR, 0603 330K
MULTICOMP
MC 0.063W 0603 5%  330K
FEC 9332057
R31
RES
0r
0.01
R0603
Yes
Top
SMD Resistor
MULTICOMP
MC 0.063W 0603 0R
FEC 9331662
R32
RES
DNI
1%
R0603
Yes
Top
RESISTOR, 0603 TBD
MULTICOMP
MC 0.063W 0603 1% TBD
Do Not Place
R33
RES
0r
0.01
R0603
Yes
Top
SMD Resistor
MULTICOMP
MC 0.063W 0603 0R
FEC 9331662
SL1
JUMPER2\0603_BRIDGE



0603-3PIN_BRIDGE
Yes
Top
2-Way Shorting Option  - Use 0r 0603 Resistor in Position "B"
Multicomp
MC 0.063W 0603 0r
FEC 933-1662
U1
NC7S08



SOT23-5
Yes
Top
Single AND Gate
Fairchild
NC7SZ085M
FEC 1013807
U2
24LC32A-I/MS



MSO8
Yes
Top
32K I2C Serial  EEPROM, MSOP8
Microchip
24LC32A-I/MS
FEC 1331330
U3
NC7S08



SOT23-5
Yes
Top
Single AND Gate
Fairchild
NC7SZ085M
FEC 1013807
U4
NC7S08



SOT23-5
Yes
Top
Single AND Gate
Fairchild
NC7SZ085M
FEC 1013807
U5
NC7S04



SOT23-5
Yes
Top
Single INV
Fairchild
NC7SZ04
FEC 1013809
U6
ADR4525BRZ



SO8NB
Yes
Top


Analog Devices
ADR4525BRZ
ADR4525BRZ
U7
AD8032ARMZ



MSO8
Yes
Top
2.7 V, 800 μA, 80 MHz  Rail-to-Rail I/O Dual Amplifier
Analog Devices
AD8032ARMZ
AD8032ARMZ
U8





Yes
Top





Do Not Place
U9
DNI (solder short  needed between pads 1 and 8)





Yes
Top





DNI (solder short  needed between pads 1 and 8)
U10
AD7988-1BRMZ



MSO10
Yes
Top
16-Bit, 1 MSPS  PulSAR® ADC in MSOP
Analog Devices
AD7988-1BRMZ
AD7988-1BRMZ
U11





Yes
Top





Do Not Place
U12
ADA4841-1YRZ-R7



SO8NB
Yes
Top
Low Noise, High Speed  Amplifier for 16-Bit Systems
Analog Devices
ADA4841-1YRZ-R7
ADA4841-1YRZ-R7
Screw1

**





SCREW, CHEESE, NYLON,  M3X10, PK100
ALLTHREAD
119030010
FEC 7070597
Screw2

**





SCREW, CHEESE, NYLON,  M3X10, PK100
ALLTHREAD
119030010
FEC 7070597
Nut1

**





NUT/WASHER, NYLON,  M3, PK100
DURATOOL
1140030
FEC 7061857
Nut2

**





NUT/WASHER, NYLON,  M3, PK100
DURATOOL
1140030
FEC 7061857


全部資料（壓縮包）下載：



CN-0255電路筆記中文版.pdf

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CN-0255源文件和BOM以及gerber.zip

650.83 KB, 下載次數(shù): 9, 下載積分: 黑幣 -5

原理圖、元件布局圖pdf文件.zip

474.34 KB, 下載次數(shù): 21, 下載積分: 黑幣 -5

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沙發(fā)
ID:249545 發(fā)表于 2018-3-9 09:18 | 只看該作者
看樣子是高性能模式!
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板凳
ID:297943 發(fā)表于 2018-6-13 16:33 | 只看該作者
資料官網可下
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地板
ID:462629 發(fā)表于 2025-3-2 22:58 | 只看該作者
下來研究一下
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