AD9823相關設計解讀：一款適用于數(shù)字相機的相關雙采樣器
AD9823相關設計解讀：一款適用于數(shù)字相機的相關雙采樣器
在數(shù)字相機等成像設備的設計中，相關雙采樣器（CDS）起著至關重要的作用。今天我們就來深入了解一下Analog Devices公司推出的AD9823相關雙采樣器。
文件下載：AD9823KRUZ.pdf
一、AD9823的特性與應用
特性
AD9823是一款40 MHz的相關雙采樣器，它具有以下顯著特性：
- 固定增益：擁有3.5 dB的固定CDS增益，能為信號處理提供穩(wěn)定的增益效果。
- 低噪聲：配備低噪聲光學黑電平鉗位電路，有助于減少噪聲對圖像信號的干擾。
- 單電源供電：采用3 V單電源供電，降低了電源設計的復雜度，同時典型功耗僅為50 mW。
- 封裝形式：采用14 - 引腳的TSSOP封裝，體積小巧，適合多種應用場景。
應用
AD9823的應用范圍廣泛，主要包括數(shù)字靜態(tài)相機、數(shù)字視頻攝像機、閉路電視（CCTV）攝像機、個人計算機（PC）相機以及便攜式CCD成像設備等。
二、功能與工作原理
功能模塊
從功能框圖來看，AD9823包含3.5 dB固定增益放大器、輸出緩沖器、CDS電路、內部參考電壓源和內部定時控制等部分。輸出緩沖器能夠為PCB走線提供驅動能力，并可直接連接到如AD9821這樣的圖像信號處理器。
工作模式
AD9823的“偽差分”輸出在與差分輸入的AD9821接口時，能提供良好的信號完整性。它非常適合將CDS和VGA/ADC電路放置在不同PCB板上的應用場景。
三、詳細規(guī)格參數(shù)
一般規(guī)格
- 溫度范圍：工作溫度范圍為 -25°C至 +85°C，存儲溫度范圍為 -65°C至 +150°C。
- 電源電壓：電源電壓范圍為2.7 V至3.6 V，典型值為3.0 V。
- 功耗：在采樣頻率 (f{SAMP}) = 40 MHz，電源電壓 (V{DD}) = 3.0 V時，功耗為50 mW。
- 時鐘速率：最大時鐘速率為40 MHz，最小時鐘速率為5 MHz。
模擬規(guī)格
- 模擬輸入：飽和前最大輸入范圍為850 mV p - p，允許的CCD復位瞬態(tài)為500 mV，最大CCD黑像素幅度為100 mV。
- 增益：增益范圍為2.5 dB至4.5 dB，典型值為3.5 dB。
- 非線性度：在500 mV輸入時，最大非線性度為1.0%。
- 輸入?yún)⒖荚肼?/strong>：輸入?yún)⒖荚肼暈?00 μV rms（輸出噪聲除以3.5 dB增益）。
- 鉗位時間常數(shù)：使用0.1 μF的BYP2電容時，鉗位時間常數(shù)為190 μs，且與電容值成正比。
- 模擬輸出：典型數(shù)據(jù)輸出信號范圍為0.5 V至1.5 V，0.5 V對應黑電平，REFOUT電壓電平固定為0.5 V，作為信號輸出的直流參考。
數(shù)字規(guī)格
邏輯輸入（SHP、SHD、CLP）的高電平輸入電壓 (V{IH}) 為2.1 V，低電平輸入電壓 (V{IL}) 為0.6 V，高電平輸入電流 (I{IH}) 和低電平輸入電流 (I{IL}) 均為10 μA，輸入電容 (C_{IN}) 為10 pF。
時序規(guī)格
- 采樣時鐘：SHP和SHD時鐘周期 (t{CP}) 為25 ns，SHP脈沖寬度 (t{SHP}) 為5至6.25 ns，SHD脈沖寬度 (t_{SHD}) 為5至6.25 ns。
- 脈沖間隔：CLP脈沖寬度 (t{COB}) 為4至10像素，SHP上升沿到SHD上升沿的時間 (t{S1}) 為12.0至12.5 ns，SHD上升沿到SHP上升沿的時間 (t_{S2}) 為12.0至12.5 ns。
- 內部時鐘延遲：內部時鐘延遲 (t{ID}) 為3.0 ns，推薦的數(shù)據(jù)時鐘時序 (t{REC}) 為4.5 ns。
絕對最大額定值
各引腳相對于地的電壓范圍為 -0.3 V至 (V_{DD}) + 0.3 V，結溫最大為150°C，引腳溫度（10秒）最大為350°C。
熱特性
14 - 引腳TSSOP封裝的熱阻 (theta_{JA}) = 89.2°C / W。
四、引腳配置與功能說明
| AD9823共有14個引腳，各引腳功能如下： | 引腳編號 | 名稱 | 類型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | CLP | DI | 鉗位時鐘輸入（低電平有效，內部不鎖存） | |
| 2 | NC | NC | 無連接，不應連接到GND或VDD | |
| 3 | VDD | P | 模擬電源 | |
| 4 | REFOUT | AO | 參考電平輸出 | |
| 5 | DATAOUT | AO | 數(shù)據(jù)信號輸出 | |
| 6 | GND | P | 模擬地 | |
| 7 | BYP1 | AO | 內部偏置電平去耦 | |
| 8 | BYP2 | AO | 內部偏置電平去耦 | |
| 9 | BYP3 | AO | 內部偏置電平去耦 | |
| 10 | NC | NC | 無連接，不應連接到GND或VDD | |
| 11 | CCDIN | AI | CCD輸入 | |
| 12 | GND | P | 模擬地 | |
| 13 | SHD | DI | CDS采樣時鐘輸入（用于CCD數(shù)據(jù)電平） | |
| 14 | SHP | DI | CDS采樣時鐘輸入（用于CCD參考電平） |
五、ESD注意事項
AD9823是靜電放電（ESD）敏感設備，人體和測試設備上容易積累高達4000 V的靜電電荷，且放電可能在無察覺的情況下發(fā)生。盡管該產品具有專有的ESD保護電路，但高能量靜電放電仍可能對設備造成永久性損壞。因此，建議采取適當?shù)腅SD預防措施，以避免性能下降或功能喪失。
六、電路配置與訂購信息
電路配置
文檔中給出了AD9823的電路配置圖，包括與AD9821 12 - 位圖像信號處理器的連接方式，為工程師的設計提供了參考。
訂購信息
AD9823有AD9823BRUZ1型號，溫度范圍為 -25°C至 +85°C，采用TSSOP封裝（封裝選項RU - 14），其中“1Z”表示無鉛產品。
在實際設計中，工程師需要根據(jù)具體的應用需求，綜合考慮AD9823的各項特性和規(guī)格參數(shù)，合理進行電路設計和布局。大家在使用AD9823進行設計時，有沒有遇到過什么特別的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。
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