采用XC3S400AN FPGA的數(shù)字ADC的主要特點及應用

Stellamar公司的數(shù)字ADC采用Xilinx公司的XC3S400ANFPGA，平均功耗低50％，面積低50％，非常低的工作電壓。高達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。目標應用在語音，消費類和工業(yè)中的傳感器，低功率手提設備以及軍事，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)字化設計的優(yōu)勢：縮短設計周期，降低風險，建立設計和布局工具，數(shù)字化的測試方法，和整個工藝技術的可移植性。
該設計通過少量數(shù)字關，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)。
采用XC3S400AN FPGA的數(shù)字ADC的主要特點及應用
采用XC3S400AN FPGA的數(shù)字ADC的主要特點及應用
圖1數(shù)字ADC音頻評估板機箱圖

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)字應用的優(yōu)勢包括，低電壓和低功耗工藝技術，更適合于便攜式應用。
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90dB
–12位，4kHz，噪聲比72dB
–12位，15kHz，信噪比68dB
?工藝技術獨立
?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目標應用
?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音頻應用，用于音頻.ADC的實現(xiàn)由開關1選擇（SW1）
。11位ADC具有5kHz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)字化設計
。10位ADC具有20kHz帶寬。此ADC提供了一個更高的帶寬，是適合音樂信號，但數(shù)字化設計尺寸較大。
Stellamar公司的數(shù)字ADC采用的Xilinx公司的XC3S400ANFPGA，平均功耗低50％，面積低50％，非常低的工作電壓，高達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)字設計過程的所有優(yōu)點：縮短設計周期，降低風險，建立設計和布局工具，數(shù)字測試方法以及跨過程技術的可移植性。
該設計通過少量的數(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12個有效位和高達15kHz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，在便攜式應用中表現(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
o14位，SNR90dB時為500Hz
o12位，SNR72dB時為4kHz
o12位，SNR68dB時為15kHz?
獨立于工藝技術
?數(shù)字布局
?數(shù)字測試
?過采樣
?無丟失代碼
?極其嚴重低失調(diào)漂移
?適用于Rad-Hard環(huán)境
數(shù)字ADC目標應用：
?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用的數(shù)字ADC的兩種獨立實現(xiàn)。ADC實現(xiàn)由SW1中的開關1選擇。
0）具有5kHz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)字設計。
1）具有20kHz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：