探析MAX121芯片在高速串行接口电路中的应用

探析MAX121芯片在高速串行接口电路中的应用

1 MAX121芯片的性能与特点

MAX121芯片的功能方框图如图1所示。它有16脚和20脚模式，16脚有DIP和SO封装，20脚有 SSOP封装。特点如下：

强度超出上述极限参数可能导致器件的永久性损坏。这些仅仅是极限参数，并不意味着在极限参数条件下，或在任何其他超出技术规范规定的工作条件下，器件能有效地工作。延长在极限参数条件下的运行时间，会影响器件的可靠性。

2 工作电路

2.1 模拟输入跟踪与保持

在两次转换之间，缓冲器输入通过输入电阻连接到AIN端。当转换开始时，缓冲器与AIN端 断开，对输入信号采样。在转换结束时，缓冲器输入端又连接到AIN端，而且保持电容跟踪 输入电压。无论何时，只要转换没有进行，T/H就处于跟踪模式。在转换开始以后，保持模 式启动时间接近10 ns（窗口延迟）。从一次转换到下一次转换延迟变化的典型时间为30 ps（窗口抖动）。

2.2 电路时钟频率

MAX121工作时需要一个与TTL，CMOS电平兼容的时钟，时钟频率的范围从0.1-5.5 MHz。为满足2个时钟周期400 ns采集时间的要求，最大时钟频率限制在5MHz。由于内部T/H 电压下降速率的限制，所有模式的时钟频率不应低于0.1MHz。

2.3 输出数据格式

转换结果以16位串行数据流输出，前14位为数据位（首先为MSB），后2位为零。输出数据 为二进制补码形式。在CLKIN的上升沿，数据在SDATA端同步输出。

输出数据可用FSTRT或者SFRM输出来分帧。FSTRT（平常为低）低于MSB1个时钟周期变为高。FSTRT的下降沿SDATA端输出MSB。

SFRM输出（当INVFRM=Vdd时通常为高）变为低的同时，MSB出现在SDATA端。16个时钟周期以后 SFRM变为高电平。通过输入接到数字地，可反转SFRM的极性。要求每次转换最少为18个时钟周期，以获得有效SFRM输出。

如果有几个器件共用串行总线，可以参看图2的数据存取和数据保持时序。

3 TMS320高速串行接口

3.1 上电后的初始化

如果满足下列条件，上电后MAX121的首次转换将是有效的。提供16个时钟脉冲使T/H进入跟踪模式，再加上跟踪模式中数据采集的最小时间400 ns。确保基准源已经稳定。每1μF基准源旁路电容的稳定时间是0.5 ms（对22μF电容为11ms）。

3.2 串行时钟最大速率

 与数字信号处理器接口时，MAX121的串行时钟最大速率取决于处理器的串行数据输入所要 求的最小建立时间和ADC的时钟与数据的最大延迟时间。MAX121有两种方法将数据读入处理器。 CLKIN是MAX121的输入时钟，而SCLK是使数据移位进入处理器的串行时钟，支持异步数据传输的场合。tSU是处理器串行数据输入端所要求的数据建立最小时间；tCD是MAX121的CL KIN到SCLK最大延时时间；tSC是MAX121的SCLK到SDATA的最大延时时间。MAX121 的SCLK输出驱动处理器的串行接口，此时可从以上议程中去掉tCD项，并允许使 用更快的时钟频率。在这种情况下，串行时钟最大速度由下式计算：

fCLKIN=1/2（tSU+tSC）

3.3 高速数据串行接口

4 结论

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