A/D高速转换器CA3318的特性及应用

　　1　概　　述

　　RCA公司生产的CA3318是一种低功耗的高速并行A/D转换器,具有较宽的工作电压(4V～7.5V)最大功耗取决于所选时钟频率,当电源电压为5V,时钟频率为15MHz时,其功耗低于150mV。主要特点有:

　　1.全并行转换技术。2.8位锁存,带三态输出,有溢出标志位。3.微分线性误差:1个LSB。积分线性误差:1.5LSB。4.量化精度±1LSB。5.单电源供电(4V～7.5 V)。

　　CA3318应用范围较广,主要用于高速且低功耗的接口电路;视频信号数字化;高速A/D转换。雷达信号处理与脉冲分析;运动图像分析等场合。

　　CA3318为双列直插单片24脚A/D,其管脚排列如图1所示。

　　2　器件特性

　　CA3318为获得高达15MHz的采样转换速率,采用了全并行结构,256个电压比较器利用电荷平衡原理将输入模拟电压与基准电压进行比较,得到全并行的位输出,再经256/8编码获得8bit的编码信号。片内具有编码锁存功能,使前次转换结果在下一个时钟来到之前不会丢失,为使CA3318易与μp总线直接相连,片内带有三态缓冲输出器。

　　3　管脚功能说明

　　3.1　数字输入和输出部分

　　1)CE2,(管脚13,14)

　　片选输入CE2高电平有效,低电平有效。此两位信号控制B1～B8的三态输出,其中CE2控制溢出位(OF)缓冲器,这在串行构成9位A/D时有很大作用。

　　2)采样时钟CLK和时钟相位控制端Phase(管脚18,19)

　　为获取高速转换速度,CA3318采用了并行处理技术,一个采样时钟周期包含两部分信息,一个是“自动调节”相位φ1,另一个是“未知样本”相位φ2,如图2所示,φ1,φ2的相位是由相位(phase)控制决定的。

　　当相位控制为“低”电平时,时钟CLK输入的上升沿将开始“采样”,在这个“高”电平状态(φ2)期间,比较器将跟踪输入电压变化,而第一级锁存器将跟踪比较器输出,直到该时钟的下降沿,这时全部256个比较器输出被256个寄存器锁存,整个“样本”相位阶段结束,比较器的“自动调节”相位阶段φ1开始,在φ1期,锁存器输出逐渐稳定并且被第二级锁存器捕获,此时采样时钟返回“高电平”,同时第二级锁存器输出传输给编码阵列,9-bit的编码将通过D触发器,在时钟的下一个下降沿输出,同时第三个“样本相位”阶段结束,全部转换周期也完成了。

　　3)B1-B8(管脚1到8)和溢出标志位OF(管脚9)

　　CA3318转换结果输出共有8位编码,编码状态采用的偏移二进制码,具有三态输出管脚1为最低有效位,引脚8为最高有效位。

　　3.2　模拟输入Vin(管脚16,21)

　　Vin输入应为单极性信号,如被转换信号为双极性,应通过一变化电路将输入信号转换为单极性信号。