TPC5160 от 3PEAK – новый одноканальный высокопроизводительный АЦП с дифференциальным входом и нулевой задержкой

3 июля 2023

На склад поступили новые высокопроизводительные АЦП TPC5160 производства компании 3PEAK.

TPC5160 является 16-битным АЦП последовательного приближения с интерфейсом SPI. Он обладает максимальным быстродействием 600 квыб/с и ориентирован на применение в системах сбора данных, промышленном и медицинском оборудовании, системах автоматики.

Напряжение питания составляет 5 В, линии ввода-вывода имеют свой вывод питания (VIO), на который могут подаваться напряжения 1,8…5 В, благодаря чему АЦП может сопрягаться с практически любой логикой (рисунок 1). Источник опорного напряжения внешний, напряжение на нем может принимать значения от 2,5 В до величины напряжения питания.

Рис. 1. Типовое включение TPC5160

Данный АЦП отличается моментальным откликом: отсчет сигнала доступен практически сразу после запуска преобразования. Работает с униполярными и дифференциальными сигналами.

Основные технические характеристики:

• разрядность 16 бит;
• интегральная нелинейность – 1 младший разряд;
• дифференциальная нелинейность – 0,5 младшего разряда;
• последовательный интерфейс SPI;
• напряжение питания 5 В;
• корпус MSOP10 (рисунок 2);
• температурный диапазон -40…125°C.

Рис. 2. Распиновка TPC5160

TPC5160 может работать с хост-контроллером в режиме последовательной цепочки (Daisy-chain) и в так называемом ~CS-режиме. Это зависит от уровня SDI при появлении нарастающего фронта на выводе CNV (старта аналого-цифрового преобразования):

• если по фронту CNV на SDI высокий уровень, активируется режим ~CS;
• если по фронту CNV на SDI низкий уровень или если SDI и CNV замкнуты между собой, то устройство работает в режиме Daisy-chain.

В режиме ~CS TPC5160 совместим с типовыми вариантами SPI. Возможна работа в 3- или 4-проводных вариантах:

• 3-проводной интерфейс использует сигналы CNV, SCK, SDO и сводит к минимуму количество подключений проводов (рисунок 3);
• 4-проводной вариант использует сигналы SDI, CNV, SCK и SDO, позволяет пользователю разнести по времени моменты выборки аналогового сигнала и чтения его при помощи последовательного интерфейса, а также добавляет возможность подключать к хост-контроллеру несколько АЦП (рисунок 4).

Рис. 3. Работа в режиме ~CS с 3-проводным интерфейсом

Рис. 4. Работа в режиме ~CS с 4-проводным интерфейсом

В режиме Daisy-chain несколько устройств могут быть каскадированы на одном интерфейсе как один большой сдвиговый регистр. Этот режим упрощает трассировку сигналов на печатной плате (рисунок 5).

Рис. 5. Работа в режиме Daisy-chain

В обоих режимах TPC5160 может формировать сигнал занятости – низкий уровень на линии SDO, предшествующий битам данных (сигнал можно завести на отдельный вывод хост-контроллера и настроить прерывание по фронту, сигнализирующее о готовности данных).

Хотя TPC5160 по способам управления и получения данных может иметь некоторые различия с АЦП серий AD7916, AD7915, AD7693, AD7688 и ADS8861, но он полностью совместим с ними повыводно (Pin-to-Pin).