采用XC3S400AN FPGA的數(shù)字ADC的主要特點及應(yīng)用

Stellamar公司的數(shù)字ADC采用Xilinx公司的XC3S400AN FPGA，平均功耗低50％，面積低50％，非常低的工作電壓。高達(dá)14位的有效位，14位500Hz的SNR為90dB，數(shù)字典輸出，數(shù)字測試，過采樣，不會丟失碼，極低的失調(diào)漂移，能用在苛刻的環(huán)境。目標(biāo)應(yīng)用在語音，消費類和工業(yè)中的傳感器，低功率手提設(shè)備以及軍事，空間和航空航天。

數(shù)字ADC是一個數(shù)字化的核，它可提供模擬功能，并具有數(shù)字化設(shè)計的優(yōu)勢：縮短設(shè)計周期，降低風(fēng)險，建立設(shè)計和布局工具，數(shù)字化的測試方法，和整個工藝技術(shù)的可移植性。

該設(shè)計通過少量數(shù)字關(guān)，只有一個LVDS輸入單元，一個數(shù)字輸出單元，和少數(shù)無源外部元件而實現(xiàn)。

圖1數(shù)字ADC音頻評估板機(jī)箱圖

圖2數(shù)字ADC評估板音頻電路圖（1）

ADC提供了12位有效位和高達(dá)15千赫茲的帶寬，是低頻傳感器和高品質(zhì)語音的理想選擇。

數(shù)字應(yīng)用的優(yōu)勢包括，低電壓和低功耗工藝技術(shù)，更適合于便攜式應(yīng)用。

數(shù)字替代工藝，使數(shù)字ADC可用于高可靠性和輻射硬環(huán)境，而模擬入射出現(xiàn)問題。

數(shù)字ADC主要特性

?平均少50％的功率

?平均小68％的面積

?非常低的電源電壓

?14有效位

?帶寬

–14位，500Hz，信噪比90 dB

–12位，4kHz，噪聲比72 dB

–12位，15 kHz，信噪比68dB

?工藝技術(shù)獨立

?數(shù)字化布局

?數(shù)字測試

?過采樣

?無失碼

?極低的失調(diào)漂移

?適合RAD硬盤環(huán)境

數(shù)字ADC目標(biāo)應(yīng)用

?聲音

?傳感器（消費品和工業(yè)）

?低體積便攜式

?軍用，太空和航空電子

圖3數(shù)字ADC音頻評估板電路圖（2）

數(shù)字ADC音頻評估板

Stellamar數(shù)字ADC音頻評估板提供了一個平臺，它包含兩個獨立的數(shù)字ADC音頻應(yīng)用，用于音頻.ADC的實現(xiàn)由開關(guān)1選擇（SW1）

。11位ADC具有5 kHz帶寬。該ADC可用于不需要更高頻率信號的語音信號，從而實現(xiàn)了較小的數(shù)字化設(shè)計

。10位ADC具有20 kHz帶寬。此ADC提供了一個更高的帶寬，是適合音樂信號，但數(shù)字化設(shè)計尺寸較大。

Stellamar公司的數(shù)字ADC采用的Xilinx公司的XC3S400AN FPGA，平均功耗低50％，面積低50％，非常低的工作電壓，高達(dá)14位的有效位，14位500Hz的SNR為90dB，數(shù)字典輸出，數(shù)字測試，過采樣，不會丟失碼，極低的失調(diào)漂移，能用在苛刻的環(huán)境。 ，介紹了數(shù)字ADC主要特性，數(shù)字ADC音頻評估板框架圖，電路圖和材料清單。

數(shù)字ADC是一個數(shù)字內(nèi)核，可為模擬功能提供數(shù)字設(shè)計過程的所有優(yōu)點：縮短設(shè)計周期，降低風(fēng)險，建立設(shè)計和布局工具，數(shù)字測試方法以及跨過程技術(shù)的可移植性。

該設(shè)計通過少量的數(shù)字門，僅一個LVDS輸入單元，一個數(shù)字輸出單元和少量無源外部組件來實現(xiàn)

。ADC提供多達(dá)12個有效位和高達(dá)15 kHz的帶寬，使其非常適合兩種低頻傳感器和高質(zhì)量語音。

數(shù)字實現(xiàn)的優(yōu)勢包括低壓和低功耗處理技術(shù)，在便攜式應(yīng)用中表現(xiàn)出色。 數(shù)字ADC主要特性： ?平均功耗降低50％ 1?平均面積減小68％1? 電源電壓極低 ?上升

替代數(shù)字處理技術(shù)使數(shù)字ADC可以在模擬實現(xiàn)存在問題的高可靠性和輻射惡劣的環(huán)境中使用。至14個有效位

?帶寬

o 14位，SNR 90 dB時為500 Hz

o 12位，SNR 72 dB時為4 kHz

o 12位，SNR 68 dB時為15 kHz?

獨立于工藝技術(shù)

?數(shù)字布局

?數(shù)字測試

?過采樣

?無丟失代碼

?極其嚴(yán)重低失調(diào)漂移

?適用于Rad-Hard環(huán)境

數(shù)字ADC目標(biāo)應(yīng)用：

?語音

?傳感器（消費和工業(yè)）

?低功耗便攜式

?軍事，太空和航空電子

數(shù)字ADC音頻評估板

數(shù)字ADC音頻評估板

Stellamar數(shù)字ADC音頻評估板提供了一個平臺，其中包含針對音頻應(yīng)用的數(shù)字ADC的兩種獨立實現(xiàn)。ADC實現(xiàn)由SW1中的開關(guān)1選擇。

0）具有5 kHz帶寬的11位ADC。該ADC可用于不需要較高頻率信號的語音信號，從而實現(xiàn)較小的數(shù)字設(shè)計。

1）具有20 kHz帶寬的10位ADC。該ADC提供了較高的帶寬，適用于音樂信號，但具有較大的數(shù)字設(shè)計。

圖1.數(shù)字ADC音頻評估板外形圖

圖2.數(shù)字ADC音頻評估板附件圖

圖3.數(shù)字ADC音頻評估板電路圖（1）

圖4.數(shù)字ADC音頻評估板電路圖（2）

數(shù)字ADC音頻評估板材料清單：

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