14位高精度模数转换器SC1252(兼容ADI的AD9251)用于电源采集模块

 

电流采集模块是采用采样电阻分流采样的方式进行检测，作为一个通用模块能够应用在工业领域的许多产品当中，检测线路中几毫安~几百安的电流，因此对信号的采集精度等要求比较高，而MCU自带的ADC往往达不到要求，所以需要外接一个单独的高性能ADC进行模数转换，本方案中推荐芯炽的14位高精度模数转换器SC1252(兼容ADI的AD9251)。

 

应用简图

 

该方案先用采样电阻采集线路中的电流大小，再通过低噪声运放（LNA）进行信号放大处理，此处采用低噪声运放主要是减少对小信号的干扰，提高采集精度，减小误差，然后通过14位ADC（SC1252）进行模数转换，再用与l2C兼容的串行接口将转换后的数字信号给到MCU。

 

SC1252是具有14位分辨率的精密模数转换器（ADC），它的设计精度高，功耗低，易于实现，采用1.8V电源供电，内置高性能采样保持电路和片内基准电压源。

 

该双通道14位模数转换器采用多级差分流水线架构，内置输出纠错逻辑，在80 MSPS数据速率时可提供14位精度，并保证在整个工作温度范围内无失码。该ADC内置多种功能特性，可使器件的灵活性达到最佳、系统成本最低，例如可编程时钟与数据对准、生成可编程数字测试码等。可获得的数字测试码包括内置固定码和伪随机码，以及通过串行端口接口(SPI)输入的用户自定义测试码。

 

SC1252采用一个差分时钟输入来控制所有内部转换周期。数字输出数据格式为偏移二进制、格雷码或二进制补码。每个ADC通道均有一个数据输出时钟(DCO)，用来确保接收逻辑具有正确的锁存时序。该器件支持1.8V和3.3V两种CMOS电平，输出数据可以在单条输出总线上多路复用。

 

SC1252在连续转换模式或单次触发模式下工作，转换后自动断电，并大大降低空闲期间的电流消耗。

 

 SC1252用于电源采集模块的优势：

1. 低电流消耗，200MHz模拟输入频率下具备70dB的SNR和74dB的SFDR，80MSPS的产品每通道功耗仅为68mW，大大降低了整个系统的功耗。

2. 1.8V~3.3V宽电压输入范围，降低整体电路设计难度。

3. SC1252内置高性能采样保持电路、一个片内基准电压源、一个时钟振荡器和一个I2C接口。这些功能可以在减少所需的外部电路同时提高整体性能。

4. SC1252采用符合RoHS标准的64引脚的QFN封装，有效缩小电路板体积设计。

 

 应用场合 

通信

分集无线电系统

多模式数字接收器

I/Q解调系统

智能天线系统

电池供电仪表

手持式示波器

便携式医疗成像

超声

雷达/LIDAR