Современная электроника №2/2021

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 52 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2021 с рассогласованием сопротивлений источника аналогового сигнала и входа АЦП, производитель реко- мендует минимизировать выходное сопротивление источника аналого- вого сигнала, которое без использо- вания функции предделителя АЦП должно составлять не более 1 кОм, а с использованием функции предде- лителя – не более 11 Ом. Несоблюде- ние указанных рекомендаций может привести к ухудшению таких параме- тров АЦП, как THD, SINAD, DNL, INL (см. табл. 2, 3). Из сказанного следует, что напрямую подавать на аналоговые входы ПЛИС сигналы от источников с высоким выходным сопротивлени- ем, например фотодиоды, фоторези- Рис. 6. Рекомендуемая схема включения внешнего пассивного ФНЧ на аналоговых входах АЦП в ПЛИС Рис. 7. Рекомендуемая схема включения внешнего активного ФНЧ на аналоговых входах АЦП в ПЛИС Рис. 8. Рекомендуемое исполнение цепи подачи внешнего опорного напряжения АЦП в ПЛИС сторы, не следует. Роль буферного эле- мента здесь могут выполнять внешние операционные усилители (ОУ). Производитель рекомендует уста- навливать на аналоговых входах АЦП в ПЛИС внешние пассивные и актив- ные (на базе ОУ) ФНЧ для подавления высокочастотных шумов во входных сигналах. При этом частоту среза ФНЧ рекомендуется выбирать не менее чем в 2 раза больше максимальной частоты входного сигнала. На рисунке 6 пока- зана рекомендуемая схема внешнего пассивного ФНЧ на аналоговых входах АЦП в ПЛИС, а на рисунке 7 – активного ФНЧ на основе ОУ. Рекомендуемые зна- чения сопротивления R FILTER и ёмкости C FILTER пассивного ФНЧ с учётом наличия всех перечисленных выше паразитных сопротивлений и ёмкостей для источ- ника аналогового сигнала с выходным сопротивлением 5 Ом составляют соот- ветственно 60 Ом и 550 пФ, а для источ- ника сигнала с выходным сопротивле- нием 10 Ом составляют соответственно 50 Ом и 580 пФ. При этом конденса- тор C FILTER рекомендуется размещать как можно ближе к выводу аналогово- го входа ПЛИС. Цепь подачи внешнего опорного напряжения АЦП ПЛИС рекоменду- ется выполнять по схеме, показанной на рисунке 8. В цепи подачи внешне- го опорного напряжения АЦП ПЛИС должно быть два фильтрующих конден- сатора: полярный ёмкостью 10 мкФ, и неполярный (керамический) ёмкостью 1 мкФ. При этом неполярный филь- трующий конденсатор должен распо- лагаться как можно ближе к корпусу ПЛИС. Во второй части статьи будет рас- смотрена работа с отладочной платой Altera MAX 10 FPGA в инструменталь- ной среде Quartus II. Литература 1. Intel ® MAX ® 10 Analog to Digital Converter User Guide. Updated for Intel® Quartus® Prime Design Suite: 19.1/ UG-M10ADC | 2020.03.17. https://www.intel.com/content/ dam/www/programmable/us/en/pdfs/ literature/hb/max-10/ug_m10_adc.pdf. 2. Intel ® MAX ® 10 FPGA Device Datasheet. M10-DATASHEET | 2018.06.29. https:// ru.mouser.com/datasheet/2/612/m10_ datasheet-1115242.pdf. 3. Intel ® MAX ® 10 FPGA Device Overview. M10- OVERVIEW | 2017.12.15. https://www.intel . com/content/dam/www/programmable/ us/en/pdfs/literature/hb/max-10/m10_ overview.pdf.