有効ビット数に注意 - リニアテクノロジー

有効ビット数に注意
N´=ENOB=( SNR´ − 1.76 )/6.02[ビット] ……………… ❷
A/D の出力を D/A すれば元のアナログに戻ります。これを外部か
という数 N´ が導かれ、この N´ のことを有効ビット数( ENOB:
ら見れば、アナログの(バッファ)アンプと同じです。したがって、
Effective Number Of Bits)と呼びます。
A/D の出力データから計算でアナログ信号を導くか、A/D よりも
充分に精度の高い D/A を接続して実測することができれば、アナ
したがって、ENOB は A/D のビット数よりも小さくなります。
ログのアンプと同じ方法で A/Dコンバータを評価できることにな
ENOB で大切なのは、周波数によって値が変わるという事実です。
ります。
現実の A/Dコンバータでは、入力アナログ信号の周波数が高くな
例えば、非直線性などは入力を横軸に出力を縦軸にとってグラフ
るにしたがって特性が悪化するからです。さらに、悪化の傾向は
に表わすことができます。同様に AC 特性も定義でき、代表的な
個々のコンバータによって異なります。
ものとして SN 比(SNR)があります。ノイズ成分(N)と高調波ひ
A/Dコンバータのビット数を有効に使うためには、信号が飽和し
ずみ(D)を同時に計る場合は、信号(S)とN+Dの比で表し、S/
(N+D)
ない範囲で A/D のスパン
または SNDR もしくは SINAD などと表現されます。
いっぱいにスイングする
理想的なアナログアンプの S/N は無限大ですが、A/D では階段状
ようにすることはもちろ
14
に近似したことによる量子化誤差が残るため、SNR は無限大には
んですが、有効ビット数が
12
SNR=(6.02×N)+1.76[dB] ……………… ❶ となります。
ると、解 析 結 果 は多くの
現実の A/Dコンバータでは、さらに様々な誤差が含まれるので、
誤差を含むことになるので、
SNR はこの値よりも必ず小さくなります。そこで、現実に測定さ
デ ータシ ートなどで 良く
れた SNR を SNR´とし、さらに ❶ 式を逆算して、
確認することが大切です。
、LTC、LTはリニアテクノロジー社の登録商標です。
No Latency ΔΣ、No Latency Delta-Sigma、SoftSpanはリニアテクノロジー社の商標です。
(株)の登録商標です。
RAIL-TO-RAILはモトローラ
EFFECTIVE BITS
落ち始める周波数が、ア
ナログ入力の範囲内にあ
86
80
74
68
62
10
8
6
4
2
1k
10k
100k
INPUT FREQUENCY(Hz)
1M
( dB)
S/(N+D)
なりません。正弦波に対しては、A/D のビット数を Nとしたときに
有効ビット数および
S/(N+D)と入力周波数
速度/分解能を選択可能な
24ビット高速差動デルタシグマ ADC
出力レート:最大 3.5 kHz
INL 0.0005 % 、ミッシング・コードなし
GND ∼ V CC の同相範囲をもつ差動入力と差動リファレンス
待ち時間なし、入力ステップ後でも各変換が正確
4.5V TO 5.5V
内部発振器―外付け部品が不要
2
LT C ® 2440 は、INL 5 ppm、オフセット5 µV の高速
24ビットNo Latency デルタシグマ™ ADC です。独
自のデルタシグマ・アーキテクチャを採用し、待ち時
間なしで速度と分解能を変更可能です。シンプル
なシリアル・インタフェースを介して 10 種類の速度と
分解能の組み合わせ(6.9Hz /200nVRMS ∼ 3.5kHz
/25µVRMS )
をプログラム可能です。また、1 本のピン
を“H”
または“L”
に接続することにより、高速(880Hz
/2µVRMS )
または超低ノイズ( 6.9Hz、200nVRMS 、
50 /60Hz 除去)の速度/分解能の組み合わせを容
易に選択することも可能です。
REFERENCE VOLTAGE
0.1V TO VCC
ANALOG INPUT
–0.5VREF TO 0.5VREF
VCC
BUSY
3
REF +
FO
4
REF –
SCK
5
IN +
6
–
IN
LTC2440
SDO
CS
SDI
1, 8, 9, 16
EXT
GND
15
14
13
12
VCC
3-WIRE
SPI INTERFACE
11
6.9Hz, 200nV NOISE,
50/60Hz REJECTION
7
10-SPEED SERIAL
PROGRAMMABLE
10
880Hz OUTPUT RATE,
2µV NOISE
▲ LTC2440 標準回路例
2チャネル差動入力16ビットNo Latency デルタシグマADC
自動チャネル選択(ピンポン方式)付き 2 チャネル差動入力
INL 0.12 LSB 、ミッシング・コードなし
待ち時間なし:デジタル・フィルタが 1 サイクルで安定
細型 SSOP- 16 パッケージ
5V REF
2.7 V ∼ 5.5 V 単一電源動作
24 ビットの LTC 2412 とピン・コンパチブル
1µF
1
4.9k
LTC2436-1は、発振器を内蔵し 2チャネル差動入力
マイクロパワー16ビットNo LatencyデルタシグマADC
です。2 つの差動チャネルは、変換結果に含まれる
チャネル識別情報を使用して交互に変換を行います。
デルタシグマ技術を採用しながらも、デジタル・フィル
タの単一変換サイクル・セトリングを実現します。1 本
のピンで、50Hzまたは 60Hz±2 % で87dB 以上の入
力差動モード除去比を達成できます。内部発振器に
は、周波数設定用の部品を外付けする必要はあり
ません。
VCC
2
(100mV)
REF +
CH0+
4
100
THERMOCOUPLE
= EXTERNAL
CLOCK SOURCE
= INTERNAL
OSC/SIMULTANEOUS
50Hz/60Hz REJECTION
14
FO
LTC2436-1
5
CH0–
SCK
3
–
SDO
REF
6
CH1+
7
CH1–
8, 9, 10, 15, 16
13
12
3-WIRE
SPI INTERFACE
11
CS
GND
▲ LTC2436-1 標準回路例
12/14ビット、65Msps、低ノイズADC
サンプルレート:65 Msps
ミッシングコードなし
単一 5 V 動作
240 MHz フルパワー帯域 S / H
選択可能な入力範囲:± 1 V or ± 1.6 V
A
±1V
48 ピン TSSOP パッケージ
DIFFERENTIAL
IN
ANALOG INPUT
LTC1741/LTC1742は、12/14ビット
の 65Msps サンプリングADCで、高周
波 数 、高ダイナミックレンジの信 号を
デジタイズするのに最適です。柔軟な
入力レンジの選択、卓越した AC 性能
など、広範なアプリケーションに対応で
きます。このファミリは 25 Msps から
80 Mspsまでの 12/14ビットと広範な
ラインナップになっています。
OVDD
0.5V
TO 5V
0.1µF
+
LTC1741
0.1µF
CORRECTION
LOGIC AND
SHIFT
REGISTER
12-BIT
PIPELINED ADC
S/H
AMP
AIN–
12
OUTPUT
LATCHES
•
•
•
OF
D11
D0
CLKOUT
OGND
SENSE
BUFFER
RANGE
SELECT
VDD
5V
1µF
1µF
DIFF AMP
1µF
VCM
GND
2.35VREF
CONTROL LOGIC
4.7µF
REFLB
REFHA
4.7µF
REFLA
0.1µF
1µF
REFHB ENC
0.1µF
1µF
ENC
DIFFERENTIAL
ENCODE INPUT
▲ LTC1741 標準回路例
MSBINV
OE
16ピンSSOP、オクタル12/14/16ビット
レール・
トゥ・レール DAC
GND 1
VOUT A 2
DAC A
REGISTER
REGISTER
REGISTER
REGISTER
DAC H
VOUT B 3
DAC B
REGISTER
REGISTER
REGISTER
REGISTER
DAC G
VOUT C 4
DAC C
REGISTER
REGISTER
REGISTER
REGISTER
DAC F
VOUT D 5
DAC D
REGISTER
REGISTER
REGISTER
広い電源範囲:2.5 V ∼ 5.5 V
REGISTER
最小のピン互換オクタル DAC
DAC E
CONTROL
LOGIC
DECODE
低消費動作:250 µ A / DAC( 3 V 電源時)
非常に小さい DAC 間クロストーク:10 µ V 以下
16
VCC
15
VOUT H
14
VOUT G
13
VOUT F
12
VOUT E
11
CLR
10
SDO
10 / 8 ビットバージョンの LTC 1660 / LTC 1665 とピン互換
LT C2600 /LT C 2610 /LT C 2620 は、オクタルの16 /14 /12
ビット、2.5 V ∼ 5.5 V 動作、レール・トゥ・レール電圧出力 DAC
で、16ピンSSOP パッケージで供給されます。高性能出力バッ
ファを内 蔵し、単 調 性 が 保 証されています。ボード実 装に
おける非 常に高い密 度を提 供し、単 一 電 源 、複 数の電 圧
出力で出力ドライブ、クロストーク、負荷 安 定 性など先 進の
性能を誇ります。
REF 6
CS/LD 7
32-BIT SHIFT REGISTER
SCK 8
9
SDI
2600 BD
▲ LTC2600/LTC2610/LTC2620 ブロック図
出力範囲をプログラム可能な16ビットSoftSpan DAC
6 つのプログラム可能な出力範囲
ユニポーラ ・ モード:0 V ∼ 5 V 、0 V ∼ 10 V
バイポーラ ・ モード:± 5 V 、± 10 V 、± 2.5 V 、− 2.5 V ∼ 7.5 V
DNL および I NL:全インダストリアル温度範囲で最大 1 LSB
V
16 ピン SSOP パッケージ
5V
REF
5
LT C1592 は、単一 5 V 電源で動作する、シリアル入力 16
ビット乗算型電流出力 DAC です。この S o f t S p a n™ DAC
は、3 線 S P Iインタフェースを介してユニポーラまたはバイ
ポーラ・モードにソフトウェアでプログラム可能です。どち
らのモードでも、電圧出力範囲をソフトウェアでプログラム
可能です。INLとDNLは全インダストリアル温度範囲で最
大 1 LSBまでの精度に維持されます。内蔵の 4 象限乗算
抵抗により、真の 16ビット4 象限乗算が可能です。
+
7
®
6 1/2 LT 1469
–
C2
15pF
2
1
R1
RCOM
5V
9
16 15
3
4
R2 REF
ROFS
RFB
VCC
0.1µF
14
13
12
11
10
C1
15pF
R2
R1
15V
8
5
2
–
IOUT2 6
3
1/2 LT1469
IOUT1
0.1µF
1
16-BIT DAC
CLR
CS/LD
SCK
AGND
SDI
GND
SDO
7
+
4
–15V
8
VOUT
0.1µF
LTC1592
▲ LTC1592 標準回路例
12/14/16ビット、50Msps DAC
50 Msps の更新速度
ピン互換 12 / 14 / 16 ビット・デバイス
5V
高スペクトル純度:1 MHz f OUT で 87 dB SFDR
0.1µF
30 ns セトリング時間
小型パッケージ:28 ピン SSOP
LT C1666 /1667 /1668 は、レザートリム
された薄膜抵抗を持つ高性能 12/14/16
ビット、50 Msps の比 類のない AC 性 能
および DC 性能を持つ差動電流出力 DAC
です。±5 V 電源で動 作し、最 大 10 mA
のフルスケール出 力 電 流を提 供 するよ
うに 構 成 できます。差 動 電流出力を備
えており、シングルエンドまたは真の差動
動作が可能です。
REFOUT
0.1µF
RSET
2k
VDD
2.5V
REFERENCE
LTC1668
IREFIN
52.3Ω
IOUT A
+
16-BIT
HIGH SPEED
DAC
–
+
52.3Ω
IOUT B
VOUT 1VP-P
DIFFERENTIAL
–
COMP1
C1
0.1µF
LADCOM
COMP2
C2
0.1µF
VSS
AGND DGND
0.1µF
CLK
DB15
DB0
CLOCK 16-BIT DATA
INPUT
INPUT
– 5V
▲ LTC1666/LTC1667/LTC1668 標準回路例
www. linear -tech.co. jp/
ここに掲載した技術情報は一部です。
リスト内の情報や製品のデータシート、その他の技術資料は、すべて当社のWebサイトよりご覧いただけます。
www. l i near - tech.co. j p/
DN 297
16チャネル、24ビットデルタシグマADCによる小型でフレキシブルな 高精度データ収集ソリューション
DN 294
サイズ、パワー、スピード のコンビネーションが最適な250ksps、16ビット・マイクロパワーADC
DN 288
簡単になった RMS-DC 変換
DN 274
シーケンサ付き12 ビットADC による マルチ入力アプリケーションの簡素化
DN 259
ADコンバータによる 周波数変換
DN 237
各種センサを容易にデジタル化 する1チャネルおよび 2チャネル No Latencyデルタシグマ、24ビットADC、パート2
DN 236
各種センサを容易にデジタル化 する1チャネルおよび 2チャネル No Latencyデルタシグマ、24ビットADC、パート1
DN 219
DCから日光まで測定する 24ビットADC
AN 86
英語
ドリフト0.1ppm/℃、標準器グレード 20ビットDAC
AN 80
英語
世界最小、待ち時間なし 24ビットΔΣADCの使い方
AN 78
英語
SO-8パッケージの待ち時間なし24ビットΔΣADC、LTC2400 使用の差動 ――シングルエンド信号調整回路集
AN 74
英語
部品と測定方法の進歩による16ビットDACのセトリング・タイムの保証
Linear Technology Magazine Vol. 13 No.3
英語
24ビットADCの デルタシグマ変換への挑戦
Linear Technology Magazine Vol. 12 No.1
英語
ΔΣの飛躍的進展:LTC1966 ダイオード、ヒータ、対数方式を使わない真のRMS-DCコンバータ
Linear Technology Magazine Vol. 11 No.4
英語
12ビット、1.25Msps ADC、8ch MUX 付き