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Stellamar Xilinx XC3S400AN数字ADC音频评估方案

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  • 2013-07-07
  • 软件简介
Stellamar 公司的数字ADC采用Xilinx公司的 XC3S400AN FPGA,平均功耗低50%,面积低50%,非常低的工作电压。高达14位的有效位,14位500Hz的SNR为90dB,数字典输出,数字测试,过采样,不会丢失码,极低的失调漂移,能用在苛刻的环境。目标应用在语音,消费类和工业中的传感器,低功率手提设备以及军事,空间和航空航天。

数字ADC是一个数字化的核,它可提供模拟功能,并具有数字化设计的优势:缩短设计周期,降低风险,建立设计和布局工具,数字化的测试方法,和整个工艺技术的可移植性。

该设计通过少量数字关,只有一个LVDS输入单元,一个数字输出单元,和少数无源外部元件而实现。
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图1 数字ADC音频评估板方框图
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图2 数字ADC音频评估板电路图(1)

ADC提供了12位有效位和高达15 kHz的带宽,是低频传感器和高品质语音的理想选择。

数字应用的优势包括,低电压和低功耗工艺技术,更适合于便携式应用。

数字替代工艺,使数字ADC可用于高可靠性和辐射硬环境,而模拟则会出现问题。

数字ADC主要特性

•平均少50%的功率

•平均小68%的面积

•非常低的电源电压

•14有效位

•带宽

–14位,500Hz,信噪比90 dB

–12位,4kHz,噪比72 dB

–12位,15 kHz,信噪比68dB

•工艺技术独立

•数字化布局

•数字测试

•过采样

•无失码

•极低的失调漂移

•适合RAD硬盘环境

数字ADC目标应用

•声音

•传感器(消费品和工业)

•低功耗便携式

•军用、太空和航空电子
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图3 数字ADC音频评估板电路图(2)

数字ADC音频评估板

Stellamar数字ADC音频评估板提供了一个平台,它包含两个独立的数字ADC音频应用,用于音频。ADC的实现由开关1选择(SW1)。

11位ADC具有5 kHz带宽。该ADC可用于不需要更高频率信号的语音信号,从而实现了较小的数字化设计。

10位ADC具有20 kHz带宽。此ADC提供了一个更高的带宽,是适合音乐信号,但数字化设计尺寸较大。



Stellamar 公司的数字ADC采用Xilinx公司的 XC3S400AN FPGA,平均功耗低50%,面积低50%,非常低的工作电压,高达14位的有效位,14位500Hz的SNR为90dB,数字典输出,数字测试,过采样,不会丢失码,极低的失调漂移,能用在苛刻的环境.目标应用在语音,消费类和工业中的传感器,低功率手提设备以及军事,空间和航空航天.本文介绍了数字ADC主要特性,数字ADC音频评估板框架图,电路图和材料清单.

The Digital ADC is a digital core which provides analog functionality with all the benefits of a digital design process: shorter design cycles, lower risk, established design and layout tools, digital test methodology, and portability across process technologies.

The design is implemented with a small number of digital gates and only an LVDS input cell, a digital output cell and a handful of passive external components

The ADC provides up to 12 effective bits and up to 15 kHz of bandwidth making it ideal fit for both low frequency sensors and high-quality voice.

The benefits of the digital implementation include low voltage and low power process technologies where it excels in portable applications.

Alternative digital process technologies enable the Digital ADC to be used in high reliability and radiation hard environments where analog implementations are problematic.

数字ADC主要特性:

 On average 50% less power1

 On average 68% smaller area1

 Very low supply voltages

 Up to 14 effective bits 

 Bandwidth

o 14 bits, 500 Hz with SNR 90 dB

o 12 bits, 4 kHz with SNR 72 dB

o 12 bits, 15 kHz with SNR 68 dB

 Process Technology Independent

 Digital Layout

 Digital Testing

 Oversampling

 No missing codes

 Extremely low offset drift

 Suitable for Rad-Hard environments

数字ADC目标应用:

 Voice

 Sensors (Consumer and Industrial)

 Low Power portable

 Military, Space and Avionics

数字ADC音频评估板

Digital ADC Audio Evaluation Board

The Stellamar Digital ADC audio evaluation board provides a platform that contains two separate implementations of the Digital ADC targeted at audio applications. The ADC implementation is selected by switch 1 in SW1.

0) 11-bit ADC with a 5 kHz bandwidth. This ADC may be used for voice signals where higher frequency signals are not required, enabling a smaller digital design.

1) 10-bit ADC with a 20 kHz bandwidth. This ADC provides a higher bandwidth that is suitable for musical signals, but has a larger digital design.

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图1.数字ADC音频评估板外形图

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图2.数字ADC音频评估板方框图
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图3.数字ADC音频评估板电路图(1)
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图4.数字ADC音频评估板电路图(2)
数字ADC音频评估板材料清单:
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