闭上眼睛，许个愿

想想你曾经想要从多路复用ADC得到的一切:大量的通道，每个通道的快速吞吐率;单端或差分输入，或两者兼而有之;单极和双极输入跨度;多个输入范围。把所有这些，扔在飞行中重新配置的能力，自动扫描所有的通道或程序，并运行多达16个地址和配置的序列，你才刚刚开始了解新的LTC1851的力量。如果您厌倦了调整输入以适应ADC, Linear Technology提供了一款可以适应您输入的ADC。

LTC1851具有一个8通道输入多路复用器，一个可编程采样保持器和一个内部参考。12位，1.25Msps ADC通过单个5V电源运行，功耗仅为25mW。该部件具有NAP和SLEEP关闭模式以及良好的直流和交流规格。图1是LTC1851信号路径的简化图，显示了各个模块和控制信号。LTC1851使用6个配置控制位(DIFF, A2, A1, A0，大学/BIP和PGA)和三种工作模式，提供前所未有的灵活性，以适应您的应用。

输入多路复用器处理单端或差分输入

你需要转换什么样的信号——单端?没有问题。LTC1851可以配置为8个单端输入，每个输入相对于一个公共引脚(COM)。COM引脚可以连接到地或用于抵消负输入。差吗?同样，没问题。LTC1851的8个通道可配置为4个差分对(通道0和通道1、通道2和通道3等)。在两种模式之间进行选择就像将DIFF引脚连接到地或电源一样容易。此外，即使LTC1851以全转换速率运行，也可以在转换之间更改DIFF位，从而有效地在每次转换时重新配置MUX。图2说明了这些可能性。与DIFF捆绑低，你得到八个单端输入。如果DIFF系高，你会得到4对差分。用MUX地址改变每次转换的DIFF位可以提供任何所需的单端和差分输入组合。

MUX地址输入(A2, A1, A0)选择“正”输入。在单端情况下，COM引脚将始终是“负”输入。在微分情况下，“负”输入将是这对的另一个输入。请注意，这种方法允许差分对的任何一个输入为“正”输入，允许用户选择极性。表1总结了MUX地址输入选择。无论输入MUX的配置如何，ADC的输入总是真正的差分，这意味着两个输入同时采样。任何噪声或信号是共同的两个输入将被拒绝。

可编程采样保持和参考提供多个输入范围

LTC1851的灵活性也体现在其广泛的输入范围选择上。采样保持器为您提供单极或双极输入和两个增益的选择，并且完全可编程。参考，虽然不能在严格意义上的可编程，提供三个引脚可选择使用内部参考和两个选择使用外部参考。同时，采样保持器和参考提供了十种不同的输入范围的选择，使用内部参考(单极范围为0V-1.024V, 0V-1.25V, 0V-2.048V, 0V-2.5V和0V-4.096V，双极范围为±0.512V，±0.625V，±1.024V，±1.25V和±2.048V)和使用外部参考的几乎无限范围。输入范围是通过编程采样保持来确定相对于满量程参考(REFCOMP)的输入范围，然后配置参考来确定REFCOMP来设置的。

单极/双极模式和增益的采样保持编程

LTC1851的采样保持器允许您选择单极或双极输入以及1或2的增益。当大学/BIP低时，选择0 - SPAN的单极输入范围。当大学/BIP高时，选择双极输入范围±SPAN/2。应该注意的是，在双极模式下，输入必须始终在供电轨道之间，不允许高于V(DD)或低于地面。“负”输入应连接到共模电压(通常是中电源或中参考)，“正”输入在共模电压周围摆动±SPAN/2。PGA位选择采样保持的增益，并决定输入SPAN与REFCOMP的关系。如果PGA保持高，则SPAN将等于REFCOMP(增益为1)。如果PGA保持低电平，则SPAN将等于REFCOMP/2(增益为2)。通过两位控制，用户可以选择相对于REFCOMP的四个输入范围之一:0-REFCOMP，±REFCOMP/ 2, 0-REFCOMP /2和±REFCOMP/4。表2说明了LTC1851的输入范围选项。重要的是要记住，就像输入MUX一样，当LTC1851以1.25Msps的全转换率运行时，采样保持的状态可以在转换之间改变。

设置满量程基准

关于输入范围的最后一块拼图是设置满量程参考，它由REFCOMP引脚上出现的电压设置。同样，LTC1851为用户提供了许多选择。LTC1851为REFCOMP提供了三个引脚可穿戴选项，以及两个使用外部参考或DAC的额外选项。LTC1851的板载基准包括一个2.5V基准和一个精确调谐增益为1.6384的参考缓冲器(见图1)。REFOUT引脚是2.5V基准的输出，REFIN引脚是参考缓冲器的输入，也作为选择参考缓冲模式的控制引脚，REFCOMP引脚是参考缓冲器的输出。

如果REFIN以1V至2.6V的电压驱动，参考缓冲器将在REFCOMP引脚上产生1.6384·REFIN电压。REFIN可以连接到REFOUT，使用内部基准产生4.096V的REFCOMP电压，或者REFIN可以由外部基准或DAC驱动。如果REFIN保持高，参考缓冲区将被禁用，REFCOMP可以直接驱动。在这种模式下，REFCOMP可以连接到REFOUT，使用内部基准产生2.5V范围，或者REFCOMP可以由外部基准或DAC驱动。最后，如果REFIN保持低电平，参考缓冲区的输入将切换到代表REFOUT/2的电压。这在REFCOMP上产生一个2.048V的内部参考电压。图3总结了五种参考模式。

LTC1851的内部基准，基准缓冲器和输入的增益和满量程都是独立修剪的。无论参考配置如何，该方法都可以确保准确性。

输出字自动包括地址和数据格式开关

在每次转换结束时，LTC1851输出一个16位并行字，其中包括12位数据字(D11-D0)和4位MUX地址(DIFF out, A2 out, A1 out, A0 out)。这为用户提供了转换结果以及配置(单端或差分)和采样输入的地址，以获得转换结果(见图4)。12位数据字会根据设备的状态自动改变格式大学转换开始时的/BIP位。如果大学转换开始时/BIP位低，表示单极输入，12位数据字的格式将是直接二进制。如果大学/BIP位高，表示双极输入，12位数据字的格式将是两个的补码。在正常的转换周期中理查德·道金斯作为输出启用控件。16个输出在何时启用理查德·道金斯是低阻抗和是高阻抗什么时候理查德·道金斯是很高的。所有16个输出和忙独立的OV(DD)和OGND电源运行，使其易于接口到3V逻辑。表3总结了输出数据格式。

手动、半自动、全自动操作

LTC1851灵活性的最大优点是您可以选择要使用多少。它很容易在最简单的应用程序中使用，但有足够的能力来处理几乎任何您可以扔给它的东西。LTC1851通过提供大致对应于手动，半自动和自动的三种不同的操作模式来实现这一目标。

手动设置它并忘记它，或为每次转换重新配置它

有时候MUX不需要很花哨和超级可编程，它只需要是一个MUX。在直接地址模式下(见图5)，很容易将LTC1851设置为8 × 1或4 × 2 MUX，并为所有通道提供单个输入范围。DIFF,大学/BIP和PGA引脚可以设置为高电平或低电平，因此所需要做的就是在A2、A1和A0输入引脚上发送一个地址，以选择要转换的通道。的上升边缘或者说是可以用来锁定数据在这六个引脚或或者说是可以绑低，使引脚始终启用(在这种情况下下降沿CONVST将锁存数据，直到转换结束)。如果您的应用程序要求更高一些，您仍然可以通过驱动DIFF来利用直接地址模式下LTC1851的可编程性。大学/BIP和PGA引脚除了地址输入引脚。实际上，您可以更改所有六个配置控制位(DIFF, A2, A1, A0，大学/BIP和PGA)之间的转换在1.25Msps的全转换率。再一次。或者说是作为输入使能引脚，使能六个配置控制引脚在低电平和锁存上升沿时。

半自动扫描所有频道

将多个传感器连接到MUX和连续重复转换每个通道的ADC是非常常见的。每次转换都必须更新MUX地址，通常需要处理器或外部计数器来跟踪和增加地址。LTC1851扫描模式(见图6)通过处理寻址来解决这个问题，因此所需要的只是一个流CONVST脉冲。DIFF,大学/BIP和PGA引脚在直接寻址模式下的功能相同(当或者说是是低的和锁在上升边缘的或者说是)，但地址引脚被忽略。相反，LTC1851使用一个内部计数器来提供MUX地址。它从地址000开始(在M0的任何边都重置为000)，并逐步通过每个通道。计数器足够智能，可以根据DIFF引脚的状态调整步长。如果DIFF引脚低，它将通过8个单端通道(CH0-COM, CH1-COM, CH2-COM, CH3-COM，…CH7-COM，重复)将地址步进一个。每个通道的吞吐率为1.25Msps/8或156.25kHz。如果DIFF引脚高，则将地址步进两个以扫描四个差分对(CH0-CH1, CH2-CH3, CH4-CH5, CH6-CH7，重复)。在这种情况下，每个差分对的吞吐率为1.25Msps/4或312.5kHz。也可以通过改变转换之间DIFF引脚的状态来改变内部计数器步长。例如，如果A0输出连接到DIFF, LTC1851将依次转换以下四个单端输入和两个差分对:CH0-COM, CH1-COM, CH2-CH3, CH4-COM, CH5-COM, CH6-CH7，重复。记住,或者说是必须保持或低时钟才能识别DIFF引脚上的变化。额外的好处是，每个转换结果都可以使用4位MUX地址作为16位数据输出字的一部分。这提供了一种万无一失的方法来将转换结果与其所表示的输入通道(或多个通道)同步。

全自动可编程测序解决了最棘手的问题

现在让我们来看看LTC1851真正开始发光的两个问题。首先，让我们想象一下我们想要连续扫描的以下一组输入:输入A的范围为0V-4.096V，输入B的范围为0V-2.048V，输入C的范围为±2.048V，在2.5V左右摆动，输入D的范围为±1.024V，是真正的差分，共模为2V(每个输入在1.488V和2.512V之间摆动)，输入E的范围为1V-3.048V。我们可以使用直接地址模式但它会要求我们为每次转换发送一个地址和配置，一遍又一遍。我们可以使用扫描模式来处理寻址，但它不适合任何明显的扫描模式，我们仍然需要使用处理能力来驱动大学/BIP和PGA引脚切换采样保持。

第二个问题非常普遍。假设我们有8个单端通道要转换，但是其中一个通道需要比其他7个通道(例如，500kHz)更快地采样(例如，50kHz)。同样，我们可以使用直接地址模式，但我们必须一次又一次地发送相同的地址模式，或者我们可以使用扫描模式，但它将吞吐量平均分配给8个通道，将每个通道限制在156.25 khz -对于快速通道来说不够快。

这两个问题的答案是LTC1851序列器模式。在这种模式下，对六个配置控制位的所有控制都交给可编程测序器。序列器具有16个位置的存储器，允许用户编程多达16个步骤的重复模式，其中每个步骤是一个独立的MUX地址和配置。这对于将MUX配置为任何单端和/或差分输入、单极和/或双极输入和两个增益的组合都很有用。在第一个问题中，LTC1851可以很容易地编程为运行五步序列，以顺序和自动读取所有五个传感器。第一步读通道0单端单极,获得的一个获得0 v - 4.096 v范围输入a .第二步开关通道1和2的收益得到0 v - 2.048 v范围输入b .第三步开关的增益,开关MUX微分,开关取样保持的双极和转换通道2声道3与输入C连接通道2和3连接到2.5 v频道。第四步使用通道4和5作为差分对(输入D)切换到两个增益。第五步和最后一步使用通道6和7差分，单极，两个增益，输入E连接到通道6，通道7连接到1V。然后LTC1851在这些地址和配置之间循环，每个地址和配置的吞吐量为1.25Msps/5或250kHz，只不过是一系列CONVST脉冲。

第二个问题也很容易解决，因为序列器可以编程任意的地址模式，允许用户根据需要分配每个通道的吞吐量。通过编程CH0, CH1, CH0, CH2, CH0, CH3, CH0, CH4, CH0, CH5, CH0, CH6, CH0, CH7，重复的模式，可以轻松实现通道0上625kHz的吞吐量和通道1-7上89.28kHz的吞吐量。同样，LTC1851将只使用一系列CONVST脉冲和将为每个转换结果提供通道标识。

写入Sequencer

如何使用音序器?首先，有必要存储LTC1851要执行的转换序列。写入顺序器理查德·道金斯引脚必须保持高位，M0引脚必须保持低位或者说是的第一个下降沿或者说是启用配置控制输入(DIFF, A2, A1, A0，大学/BIP和PGA)。的上升边缘或者说是将这些引脚的当前状态锁存到序列器位置0000中，并将指针推进到下一个位置。随后的WR低脉冲将继续写入16个位置。在写入最后一个所需位置之后，应该将M0设为高位，并且序列准备从位置0000开始运行。

重新使用Sequencer

在许多应用中，在开始转换之前或在潜在破坏性事件发生后恢复转换之前，确认编程序列的完整性非常重要。LTC1851允许用户在运行程序之前回读序列器的全部内容以确认程序。或者说是必须高高举起，把M0放低，然后理查德·道金斯的第一个下降沿理查德·道金斯将输出第一个序列器位置的内容，并启用七个状态字输出引脚(S6-S0)。的下一个上升边缘理查德·道金斯将返回输出引脚到高阻抗状态，并增加指向下一个序列器位置的指针。后续理查德·道金斯低脉冲将读取所有16个位置，然后返回位置0000。当前序列中的最后一个位置将由S0引脚上的逻辑1指示。

运行序列器

现在，程序已被存储、检查并准备运行。M0引脚必须返回高电平，这将复位指针到位置0000(见图9)。然后LTC1851将开始使用存储在第一个序列器内存位置的配置获取输入信号。的第一个下降边CONVST将采样输入，开始转换并增加指针，以便当转换完成时，LTC1851将开始使用存储在序列器内存位置0001中的配置获取下一个输入。这将一直持续到最后一个编程位置，之后测序器将返回位置0000。存储在序列存储器中的程序被保留，只要电源连续应用到该部分。这允许用户在任何三种模式(直接地址，扫描或序列器)之间跳转，或进入和退出NAP或SLEEP关闭模式，并保留存储的程序。用户可以运行程序序列，中断并直接控制MUX或关闭转换器，然后返回到程序序列。M1或M0的任何边缘将重置计数器和/或指针，以便扫描模式始终在MUX地址000处开始，而序列器始终在位置0000处开始。

结论

LTC1851拥有您想要的多路复用ADC的一切。它有一个可编程的输入MUX和采样保持，可以处理单端，差分，单极或双极输入。它有一个灵活的引用，提供了三个内部范围和两个使用外部引用的选项。ADC是一个低功耗，高性能12位，1.25Msps转换器。三种操作模式使其易于在最简单的应用程序中使用，但功能强大，足以解决您最棘手的问题。停止调整ADC的输入，并开始使用设计为适应您的输入和应用程序的ADC。