Компания Linear Technology представляет LTC2378-20 – 20-разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) последовательного приближения с частотой дискретизации 1 Msps, отсутствием конвейерной задержки и исключительно малой интегральной нелинейностью, типовое значение которой равно 0.5 ppm, а максимальное – 2 ppm. Интегральная нелинейность, отражающая отклонение передаточной функции АЦП от идеальной, является важнейшей характеристикой для точных применений, таких как мониторинг сейсмической активности и производство полупроводников. Поскольку на уровне системы в целом линейность не может быть достигнута при помощи калибровки, интегральная нелинейность АЦП часто определяет общую точность всей системы. LTC2378-20 с лучшим в своем классе показателем интегральной нелинейности открывает новое поколение точных систем с реальной разрядностью 20 бит. Запатентованная технология обеспечивает наиболее стабильное значение интегральной нелинейности не более 2 ppm и уровень суммарных гармонических искажений не выше –114 дБ среди устройств, работающих в диапазоне от –40 до 85 °С.
LTC2378-20 позволяет достичь лучшего в отрасли соотношения сигнал-шум в 104 дБ для АЦП с частотой дискретизации 1 Msps и отсутствием конвейерной задержки. Широкий динамический диапазон и реальная разрядность 20 бит уменьшают или вовсе устраняют потребность в дополнительном усилении в сигнальной цепи, тем самым, улучшая общие показатели системы по точности и шуму. Высокая пропускная способность в 1 Msps в сочетании с отсутствием конвейерной задержки делает возможным использование мультиплексоров, заменив дорогостоящие независимые АЦП с меньшей пропускной способностью, что снизит стоимость и сложность системы в целом.
LTC2378-20 лидирует в семействе совместимых по выводам и программно 20/18/16-разрядных АПЦ последовательного приближения с частотами дискретизации от 250 ksps до 2 Msps и интерфейсами SPI. 20-разрядные версии с частотами дискретизации 250 ksps (LTC2376-20) и 500 ksps (LTC2377-20) были представлены в мае 2013 г. Устройства семейства работают от напряжения 2.5 В, но при наличии внешнего опорного источника 5 В на их полностью дифференциальные входы можно подавать напряжение от –5 В до +5 В. При частоте 1 Msps потери мощности составляют 21 мВт и имеют линейную зависимость от частоты дискретизации. В режиме отключения рассеиваемая мощность снижается до 2.5 мкВт. В семействе LTC2378-20 реализована уникальная технология цифрового сжатия динамического диапазона усиления, позволяющая сохранить полную разрядность АЦП без использования источника отрицательного напряжения питания и добиться общего снижения потребляемой мощности в цепи обработки сигнала при незначительном ухудшении соотношения сигнал-шум.
 |
| Зависимость интегральной нелинейности от выходного кода |
Для оценки возможностей микросхемы LTC2378-20 предлагается демонстрационный набор DC1925A. На плате установлен ОУ LT6203, выполняющий функции драйвера АЦП и обеспечивающий работу, как с дифференциальными, так и с несимметричными входными сигналами, а также LTC6655-5 – прецизионный малошумящий маломощный источник опорного напряжения 5 В. Для создания действительно маломощной системы обработки сигналов с цифровым сжатием динамического диапазона усиления в качестве полностью дифференциального драйвера рекомендуется использовать микросхему LTC6362, работающую от однополярного источника 5 В (потребляемый ток 1 мА), которая в сочетании с микросхемой LTC2378-20 и источником опорного напряжения LTC6655-4.096 позволяет получить отношение сигнал-шум вплоть до 100 дБ.
АЦП LTC2378-20, LTC2377-20 и LTC2376-20 доступны в миниатюрных корпусах MSOP-16 и DFN-16 размером 4 мм × 3 мм. Стоимость каждой микросхемы от $29.50, $25.50 и $18.17, соответственно, при покупке от 1000 шт.
Основные характеристики LTC2378-20
- Частота дискретизации 1 Msps
- Типовое значение интегральной нелинейности ±0.5 ppm
- Гарантированное отсутствие пропуска кодов
- Малая мощность: 21 мВт при частоте дискретизации 1 Msps, 21 мкВт при 1 ksps
- Типовое отношение сигнал-шум 104 дБ при частоте входного сигнала 2 кГц
- Типовой уровень суммарных гармонических искажений –125 дБ при частоте входного сигнала 2 кГц
- Цифровое сжатие динамического диапазона усиления
- Гарантированная работоспособность до 85 °С
- Однополярное питание 2.5 В
- Полностью дифференциальный вход с диапазоном напряжений ±VREF
- Диапазон опорных напряжений от 2.5 В до 5.1 В
- Отсутствие задержки синхронизации и конвейерной задержки
- Напряжение на цифровых выводах от 1.8 В до 5 В
- SPI-совместимый последовательный интерфейс с поддержкой последовательного соединения нескольких устройств
- Внутренняя синхронизация преобразования
- 16-выводной корпус MSOP или DFN 4 × 3 мм.
