1 MAX1200的特点功能

        新型ADC正在朝着低功耗、高速、高分辨率的方向发展,新型流水线结构正是实现高速低功耗ADC的有效方法。而MAX1200则是采用这一新技术的高速、高精度、低功耗ADC的代表。

        MAX1200是一种16位、采样率可达1Msps的单片集成模数转换器,其内部的CMOS积分电路采用全差分多级流水线结构,它具有快速的数字误差校正和自校准功能,能保证在全采样率时具有16位的线性度和91dB的非杂散动态范围（SFDR）,以及良好的信噪比（SNR）和谐波失真（THD）特性。MAX1200主要应用于高分辨率图象系统、扫描仪、数字通讯、检测仪表和数据接收等领域;其主要技术特点如下：

　　●采用单电源＋5V供电;
　　●采用±VREF差分输入,正向参考电压RFPF由外部＋4．906V电压基准提供,负向参考电压RFNF接至模拟地;
　　●在输入信号为100kHz时,其信噪比为87dB;
　　●在输入信号为100kHz时的非杂散动态范围为91dB;
　　●在1Msps速率和＋5V供电时,其器件功耗为273mW;
　　●具有±0．5LSB的差分非线性误差;
　　●采用三态、二进制补码输出;
　　●具有快速、可控自校准功能;
　　●采用44脚MQFP封装,表1为其功能说明。

       2 工作原理

       流水线型（pipeline）ADC又称为子区式ADC,它由级联的若干级电路组成,每一级包括一个采样／保持放大器、一个低分辨率的ADC和DAC以及一个求和电路,其中求和电路还包括可提供增益的级间放大器。其快速精确的n位转换器是由分为两段以上的子区（流水线）来完成。每级电路的采样／保持器对输入信号取样后先由一个m位分辨率的粗A／D转换器来对输入进行量化,接着用一个至少n位精度的乘积型数模转换器（MDAC）来产生一个对应于量化结果的模拟电平并送至求和电路,然后由求和电路从输入信号中减掉此模拟电平,并将差值精确放大到某一固定增益后送交下一级电路进行处理。经过这样各级的处理后,再由一个较高精度的K位细A／D转换器对残余信号进行转换。最后将上述各级粗、细A／D的输出组合起来以构成高精度的n位输出。应当注意的是：这些操作必须满足以下不等式以便纠正重叠错误：

       l m＋k＞n

       其中,l为级数,m为各级中ADC的粗分辨率,k为精细ADC的细分辨率,而n则是流水线ADC的总分辨率。图1所示为MAX1200的4级流水线ADC的原理图及每级的内部结构图,其中m＝8,l＝4,n＝16。由于采用的开关电容流水线结构中存在着开关电容之间的失配问题,所以整个电路的精度由校正和校准逻辑来控制。流水线结构的4个采样过程在输入信号被采样和数据输出到D51－D0之间将引入一个等待时间,也就是流水线延迟。但是在连续采样的情况下可以获得连续的输出。图2所示为其数据输出时序图。

        3 MAX1200与DSP的接口电路

        美国TI公司的DSP芯片TMS320F206（以下简称F206）是一种低价格、高性能的16位定点DSP,可广泛应用于图形图像处理、语音处理、仪器仪表、通信、多媒体及军事等领域。它运算速度快（可达40MIPS）,功能强,其源代码为’C1x、’C2x兼容,同时与''C5x向上兼容,而其片内外设也向TMS320C5x靠拢。TMS320F206内部采用程序和数据分开的哈佛结构,它具有专门的硬件乘法器。该芯片采用四级流水线操作,可提供特殊的DSP指令,并可快速实现各种处理算法。图3为MAX1200的外围电路与TMS320F206的接口连接。

        4 小结

        利用流水线型ADC可以实现高速高精度的模数转换,这一技术是新型ADC的代表。MAX