AS “АLFA RPAR” 1108ПВ2 Рижский завод полупроводниковых приборов Рига, Латвия www.alfarzpp.lv; alfa@alfarzpp.lv 12- разрядный быстродействующий аналого-цифровой преобразователь последовательного приближения, сопрягаемый с микропроцессорами, с временем преобразования не более 2 мкс Выходной цифровой код Выходной регистр на 3 состояния Регистр сдвига Регистр хранения и упр авле ния ЦАП ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА U CC2D 2 мкс UCC1D • Малое время преобразования 2мкс • Встроенный малошумящий band-gap источник Готовность RAD данных U CC2A опорного напряжения MP • Встроенный регулируемый тактовый генератор D12 • Выходной регистр на 3 состояния с хранением FC2 D11 ИОН информации FC4 +2,5B D10 • Два источника питания: U OREF D9 UСС1=+5B±5% и UСС2= -6B±5% 5к U IREF + ОПИСАНИЕ ИЗДЕЛИЯ ОУ D8 1108ПВ2 - быстродействующий 12-разрядный D7 аналого-цифровой преобразователь (АЦП) FC3 D6 последовательного приближения, сопрягаемый с D5 микропроцессорами, с временем преобразования не D4 более 2 мкс предназначен для преобразования AGND D3 входного аналогового напряжения в выходной прямой AGND D2 двоичный код. Содержит ЦАП, встроенный источник IIN + КН опорного напряжения (ИОН), компаратор напряжения 1,25к CP D1 AIN (КН), генератор тактовых импульсов (ГТИ), регистр 1,25к Rbip сдвига, регистр хранения и управления, дешифратор, ПереполнеDn FC1 ние сумматор, выходной регистр на 3 состояния с U CC1A ГТИ хранением информации преобразования в течение Разрешение CS последующего цикла преобразования. DGND считывания Предусмотрены режимы работы АЦП с внешним и C CLK CLK ST внутренним тактированием и запуском, режим работы с внешним и внутренним ИОН, униполярный ПРИМЕНЕНИЕ и биполярный диапазоны входного аналогового Системы обработки информации, телевидение, напряжения. Выходы имеют три состояния. вычислительная и измерительная техника, АЦП 1108ПВ2 повышенной надежности медицинская аппаратура. дополнительно маркируются индексом ОСМ. . . . Тип изделия 1108ПВ2 Номер ТУ бК0.347.347- 05 ТУ Тип корпуса 2123.40-6 Таблица назначения выводов 1108ПВ2 2123.40-6 CerDIP-40 15x51 мм 40 1 № вывода 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Назначение вывода Вход ―Tакт‖ (внутренний) Вход ―Tакт‖ (внешний) Вход ―Запуск‖ Вход ―Разрешение считывания‖ Выход ―Переполнение‖ Выход 1-го разряда (СР) Выход 2-го разряда Выход 3-го разряда Выход 4-го разряда Выход 5-го разряда Выход 6-го разряда Выход 7-го разряда Выход 8-го разряда Выход 9-го разряда Выход 10-го разряда Выход 11- го разряда Выход 12-го разряда (MP) Обозначение CCLK CLK ST CS Dn D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 № вывода 18 19 20 21 22, 24 23, 25 26 27 28 29,30 31 32 33 34 35 36÷39 40 Назначение вывода Выход ―Готовность данных‖ Плюс 5 В (цифровая часть) Минус 6 В (цифровая часть) Минус 6 В (аналоговая часть) Частотная коррекция ИОН Свободные вывода Выход внутреннего ИОН Вход опорного напряжения Коррекция ОУ Аналоговая земля Технологический вывод Аналоговый вход Резистор биполярного смещения Частотная коррекция КН Плюс 5 В (аналоговая часть) Свободные вывода Цифровая земля Габаритный чертеж используемого корпуса приведен на последней странице. 1 2015, v1 Обозначение RAD UCC1D UCC2D UCC2А FC2, FC4 NC UOREF UIREF FC3 AGND IIN AIN Rbip FC1 UCC1A NC DGND AS “АLFA RPAR” 1108ПВ2 Рижский завод полупроводниковых приборов Рига, Латвия www.alfarzpp.lv; alfa@alfarzpp.lv Основные электрические параметры 1108ПВ2 при UCC1=+5B, UCC2=-6B Норма Буквенные Наименование параметра, единица измерения обознане не чения менее более -1 1 Дифференциальная нелинейность, МР LD -2 2 -2 2 Нелинейность, МР L -4 4 -10 10 Абсолютная погрешность преобразования в конечной точке шкалы FS1, (униполярный режим), МР -15 15 FS3 -10 10 Абсолютная погрешность преобразования в конечной точке шкалы FS2, (биполярный режим), МР -15 15 FS4 -10 10 Напряжение смещения нуля на входе (униполярный режим), мВ UIO1 -15 15 -10 10 Напряжение смещения нуля на входе (биполярный режим), мВ UIO2 -15 15 2,4 Выходное напряжение высокого уровня, В UOH 2,4 0,4 Выходное напряжение низкого уровня, В UOL 0,4 Выходное напряжение внутреннего опорного источника, В UOREF 2,4 2,6 80 Ток потребления по UCC1, мА ICC1 90 150 Ток потребления по UCC2, мА ICC2 160 5 Ток потребления по входу опорного напряжения (внешнего), мА IIREF 6 Входной ток высокого уровня по входам ‖такт‖, ‖запуск‖, IIH1, IIH2, 0 0,4 ‖разрешение считывания‖, мА IIH3 0 2,5 Входной ток низкого уровня по входам ‖такт‖, ‖запуск‖, ‖разрешение IIL1, IIL2, IIL3 считывания‖, мА 0 3 7 Входной ток в процессе преобразования, мА IIRNC 8 Ток утечки выходов, мкА Время преобразования, мкс Коэффициент влияния нестабильности источников питания на выходное напряжение внутреннего опорного источника, мВ/В Температурный коэффициент выходного напряжения внутреннего о опорного источника, мкВ/ С Темперао тура, С IIO1, IIO2 -100 100 tC - 2 SVRUOREF -5 -10 5 10 25 -45; 85 25 -45; 85 25 -45; 85 25 -45; 85 25 -45; 85 25 -45; 85 25 -45; 85 25 -45; 85 25 25 -45; 85 25 -45; 85 25 -45; 85 25; -45; 85 25 -45; 85 25 -45; 85 25; -45; 85 25; -45; 85 25 -45; 85 αUOREF -200 200 45; 85 в 12 - 25; -45; 85 Число двоичных разрядов Предельно-допустимые параметры эксплуатации Наименование параметра, единица измерения Напряжение питания (относительно DGND), В Входное напряжение высокого уровня по входам ‖такт‖, ‖запуск‖, ‖разрешение считывания‖, В Входное напряжение низкого уровня по входам ‖такт‖, ‖запуск‖, ‖разрешение считывания‖, В Диапазон униполярного входного напряжения (относительно AGND), В Диапазон биполярного входного напряжения (относительно AGND), В Выходной ток высокого уровня на разрядных выходах и готовности данных, мА Выходной ток низкого уровня на разрядных выходах и готовности данных, мА Сопротивление нагрузки, кОм Емкость нагрузки, пФ Буквенные обозначения UСС1 UСС2 UIH1, UIH2, UIH3 2,4 UСС1 2,2 UСС1 UIL1, UIL2, UIL3 -0,1 0,45 -0,3 0,6 UIRN1 -0,5 5,5 -1 6,5 UIRN2 -3 3 -4 4 IОH -0,15 0 -0,3 0 IОL 0 3,2 0 4 RL CL 12 - 25 10 - 100 2 2015, v1 Норма ПредельноПредельный допустимый режим режим не не не не менее более менее более 4,75 5,25 5,5 -6,3 -5,7 -6,6 Время воздействия предельного режима эксплуатации Не более 1ч. за время эксплуатации AS “АLFA RPAR” Рижский завод полупроводниковых приборов 1108ПВ2 Рига, Латвия www.alfarzpp.lv; alfa@alfarzpp.lv ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ Состав и принцип построения АЦП 1108ПВ2 позволяют преобразователю работать в режимах с внутренними или внешними ГТИ и ИОН, с автоматическим или внешним запуском. Управление входами АЦП осуществляется сигналами от ТТЛ-схем. В микросхеме использован классический способ построения АЦП последовательного приближения. С помощью КН производится сравнение эталонных токов с выхода ЦАП и тока, протекающего через входной резистор преобразователя. Особенность КН состоит в низком входном сопротивлении (токовый вход) и построении усилительного каскада по схеме с общей базой для достижения максимального быстродействия. Стабилизация рабочих потенциалов схемы обеспечивается вспомогательным ОУ с внешней частотной коррекцией. Вход КН защищен от перегрузок ограничителем на встречно включенных диодах. Имеется дополнительный цифровой выход переполнения Dn. Уровни соответствуют ТТЛ-схемам. Цикл преобразования длится 14 тактов (первый и последний — служебные). Изменение входного сигнала допускается только во время первого такта. Сигнал переполнения с уровнем логической 1 появляется на выводе Dn (―Переполнение‖), если амплитуда входного сигнала превышает допустимое значение на 1МР. Внутренний ГТИ может работать как в автоколебательном режиме, так и в режиме управления внешними импульсами. В первом случае к выводу СCLK (Вход ―Tакт‖ - внутренний) подключают частотозадающий конденсатор CСLK или кварцевый резонатор (на частоту до 7,3 МГц), а вывод CLK соединяют с цифровой землей. Во втором случае вывод СCLK соединяют с цифровой землей, а на вывод CLK (Вход ―Tакт‖ - внешний) подают импульсы с уровнями ТТЛ и длительностью tCLKL и tCLKH не менее 60 нс. При униполярном преобразовании вывод Rbip (Резистор биполярного смещения) соединяют с аналоговой землей. При биполярном преобразовании вывод Rbip соединяется с выводом UIREF (Вход опорного напряжения). Управление микросхемы по входам CLK, ST и CS осуществляется управляющим напряжением ТТЛ НИЗКОГО уровня. Для уменьшения уровня помех, приведенных ко входу, управление выходным регистром по входу CS и изменение сигнала на цифровых выходах желательно осуществлять после завершения цикла кодирования. Выход внутреннего ИОН можно подключать к внешним устройствам с током нагрузки не более 1 мА. Основные электрические параметры АЦП типа 1108ПВ2 приведены в таблицах основных электрических параметров. Рекомендуемые схемы включения микросхемы типа 1108ПВ2 и основная схема включения микросхем при униполярном и биполярном напряжениях на входах показаны на рисунках ниже. Внешние резисторы позволяют регулировать напряжения в конечной точке шкалы и нуля в пределах ±3 МР. Микросхема обеспечивает нормальное функционирование при отклонении напряжений питания от номинальных значений до ±5%. При установке БИС АЦП на плате необходимо осуществлять развязку между аналоговой и цифровой землей. Разность потенциалов между ними не должна превышать ±0,2 В. При работе с микросхемой необходимо соблюдать меры предосторожности, исключающие действие на нее статического электричества и других напряжений при выключенном питании. Cхема включения АЦП 1108ПВ2 в униполярном режиме с внутренним тактовым генератором . C1 . . 1 2 CCLK CLK 3 ST 4 5 6 7 8 9 10 DGND 1108ПВ2 38 37 CS Dn D1 D2 D3 D4 D5 36 UCC1A FC1 Rbip AIN I IIN 11 14 15 16 C9 C3 33 32 31 C1 ≥43 пФ или кварцевый резонатор с f≤7,3 MГц С1,С2,С3, C4, C5, С6...С10 - 0,1 мкФ 28 D8 D9 FC3 27 C4 UIREF 26 UOREF C5 D10 25 D11 C6 FC4 24 D12 18 RAD 20 C2 AGND 29 AGND 17 19 35 34 30 D6 12 D7 13 40 39 23 C7 C8 FC2 22 UCC1D UCC2A UCC2D 21 C10 UCC2=-6B UCC1= 5B . 3 2015, v1 AS “АLFA RPAR” 1108ПВ2 Рижский завод полупроводниковых приборов Рига, Латвия www.alfarzpp.lv; alfa@alfarzpp.lv Типовые схемы включения Б Б . . 1 2 ГТИ CCLK CLK ^/# D1 27 ИО Н + 2,5В 29 30 1 2 ГТИ 6 CCLK CLK ^/# D1 27 ИО Н + 2,5В UIREF AGND 29 AGND 30 6 UIREF AGND AGND R1 А НА Л О ГО В Ы Й ВХО Д 32 33 А НА Л О ГО В Ы Й ВХО Д AIN 32 D12 17 Rbip AIN 33 D12 17 Rbip R2 UCC2 R3 ―U I O‖ UCC1 . . Схема включения в режиме работы с внешним генератором тактовых импульсов, внешним источником опорного напряжения, с униполярным диапазоном входного сигнала (0÷5 B) Схема включения в режиме работы с внешним генератором тактовых импульсов, внешним источником опорного напряжения, с биполярным диапазоном входного сигнала (-2,5÷2,5 B) . . C1 1 2 CCLK 26 27 UOREF U IREF 29 30 А НА Л О ГО В Ы Й ВХО Д R1 ― UF S ‖ CLK 1 2 ^/# D1 26 27 6 29 AGND 30 AGND А НА Л О ГО В Ы Й ВХО Д 32 33 AIN Rbip R1 ― UF S ‖ D12 17 32 33 CCLK CLK ^/# UOREF U IREF D1 6 AGND AGND AIN Rbip D12 17 . Схема включения в режиме работы с внутренним тактированием, внутренним источником опорного напряжения, с униполярным диапазоном входного сигнала (0÷5 B) . Схема включения в режиме работы с внутренним тактированием, внутренним источником опорного напряжения, с биполярным диапазоном входного сигнала (-2,5÷2,5 B) Временная диаграмма работы микросхемы . TC LK Так т З апуск 1 2 3 14 4 1 2 N Готовность данны х Разреш ение сч иты в ания Вы ход данны х N-1 N-1 N . 4 2015, v1 AS “АLFA RPAR” Рижский завод полупроводниковых приборов 1108ПВ2 Рига, Латвия www.alfarzpp.lv; alfa@alfarzpp.lv Рекомендации по применению 1 Запрещается подача электрических сигналов на выводы микросхемы при выключенных источниках питания. 2 Рекомендуется подавать на микросхему режим в следующей последовательности: а) потенциал «земли»; б) напряжение питания UСС1=+5B; UСС2= -6B; в) напряжение на цифровые входы; г) входное аналоговое напряжение. Порядок снятия напряжений должен быть обратный. Габаритные чертежи используемых корпусов Корпус 2123.40-6 1) А – длина вывода, в пределах которой производится контроль смещения плоскости симметрии выводов от номинального расположения. 2) Б – ширина зоны, которая включает действительную ширину микросхемы и неконтролируемую часть выводов. 3) Нумерация выводов показана условно. 4) Размер 15 выполняется при установке ИС на печатную плату. 5) Форма выводов, ограниченная размером 1,5 мм max, не регламентируется. 6) Допускаются наплывы припоя, увеличивающие толщину вывода до 0,34 мм. 7) Допускается поставка изделий с длиной выводов 3,4 ± 0,5 мм. 5 2015, v1