高速A/D转换器TLC5540及其应用

发布时间:2007/8/15 0:00:00 访问次数:2255

摘要：TLC5540是TI公司生产的高速A/D转换器。它具有75MHz模拟输入带宽并内置采样保持电路，非常适合在欠采样的情况下应用。文中介绍了TLC5540的性能指标、引脚功能、内部结构、运行时序、参考电压配置以及应用线路。

关键词：TLC5540 高速 A/D转换器

1 概述

TLC5540是美国德州仪器公司推出的高速8位A/D转换器。它的最高转换速率可达每秒40兆字节。TLC5540采用了一种改进的半闪结构及CMOS工艺，因而大大减少了器件中比较器的数量，而且在高速转换的同时能够保持低功耗。在推荐工作条件下，其功耗仅为75mW。由于TLC5540具有高达75MHz的模拟输入带宽以及内置的采样保持电路，因此非常适合在欠采样的情况下应用。另外，TLC5540内部还配备有标准的分压电阻，可以从+5V的电源获得2V满刻度的参考电压，并且可保证温度的稳定性。TLC5540可广泛应用于数字电视、医学图象、视频会议、CCD扫描仪、高速数据变换及QAM调制器等应用方面。

2 引脚功能

TLC5540采用NS型塑料帖片封装，其引脚排列如图1所示。其引脚功能如下：

AGND（20，21）：模拟信号地线；

ANALOG IN（19）：模拟信号输入端；

CLK（12）：时钟输入端；

DGND（2，24）：数字信号地线；

D1～D8（3～10）：数据输出端。D1为低位，D8为高位；

OE（1）：输出使能端。当OE为低时，D1～D8数据有效，当OE为高时，D1～D8为高阻抗；

VDDA（14，15，18）：模拟电路工作电源；

VDDD（11，13）：数字电路工作电源；

REFTS（16）：参考电压引出端之一；

REFT（17）：参考电压引出端之二；

REFB（23）：参考电压引出端之三；

REFBS（22）：参考电压引出端之四。

3 内部结构与运行时序

TLC5540的内部结构见图2所示。它包含有时钟发生器，内部参考电压分压器，1套高4位采样比较器、编码器、锁存器，2套低4位采样比较器、编码器和一个低4位锁存器。

TLC5540的外部时钟信号CLK通过其内部的时钟发生器产生3路内部时钟，用于驱动3组斩波稳零结构的采样比较器。参考电压分压器则为这3组比较器提供参考电压。其中低位比较器的参考电压是高位比较器的1/16。采用输出信号的高4位由高4位编码器直接提供，低4位的采样数据则由两个低4位的编码器交替提供。其中低4位比较器是对输入信号的“残余”部分进行变换的（时间为高4位的两倍），因此与标准的半闪结构相比，这种变换方式可减少30%的采样比较器，并且具有的采样率。

TLC5540的运行时序见图3。时钟信号CLK在每一个下降沿采集模拟输入信号，第N次采集的数据经过3个时钟周期的延迟之后，送到内部数据总线上。此时如果输出使能OE有效，则数据可由CPU读取或进入缓冲存贮器。其中，时钟的高、低电平持续时间tW(H)、tw(L)最小为12.5ns，时钟周期是了小为25ns，因此最高采样速率为40MSPS。