旭化成开发了兼有「SAR的速答性」和「ΔΣ的高线性型」的新概念ADC, Zero latency Delta Sigma ADC (ZDS A/D转换器)。


我们提供12bit-18bit 的A/D转换器和12bit-16bit的模拟前端,以2通道产品为主。

产品可以广泛应用于电机,测量等工业应用系统中,为系统的高精度,小型化,高速度提供最佳解决方案。

产品系列

产品系列

ZDS-NS A/D转换器

AK925X系列
ZDS-NS A/D转换器

AK925X系列是ZDS-NS (Zero latency Delta Sigma with Noise Suppression) A/D转换器。
使用过采样A/D转换,来抑制模拟输入信号中包含的高频噪声。
同时,我们也有不同输出格式的AK925XA系列产品。
详情请参阅此处

AK9255NK,AK9256NK,AK9255ANK,AK9256ANK均为引脚兼容产品。

AK9255NK
ZDS-NS A/D转换器 AK9255NK
Part#SampleMass ProductArchitectureCh#BitsSpeedInterfacePower supplyPackage
AK9255NKAvailableAvailableZDS-NS216bit1.0MSPS1Latency3.0~3.6VQFN 3mm□
AK9256NKAvailableAvailableZDS-NS214bit1.1MSPS1Latency3.0~3.6VQFN 3mm□
AK9255ANKAvailableAvailableZDS-NS216bit0.5MSPS0Latency3.0~3.6VQFN 3mm□
AK9256ANKAvailableAvailableZDS-NS214bit0.6MSPS0Latency3.0~3.6VQFN 3mm□

内置A/D转换器
模拟前端

AK924X系列
ZDS 内置A/D转换器模拟前端
SAR 内置A/D转换器模拟前端

AK924X系列是具有ZDS (Zero latency Delta Sigma)或SAR (Successive Approximation Register)的内置A/D转换器模拟前端。
内置可编程增益放大器和低通滤波器,是可直接连接各种信号范围的传感器。
此外,由于内部集成了跨阻放大器,也可以和电流输出型传感器连接。

AK9242NK 和 AK9243NK 是引脚兼容产品。

AK9242NK
模拟前端 AK9242NK
Part#SampleMass ProductArchitectureCh#BitsSpeedPGAPower supplyPackage
AK9242NKAvailableAvailableZDS216bit1.1MSPS14~35dB4.2~5.5VQFN 4mm□
AK9243NKCY2018/Q3CY2018/Q4ZDS214bit1.1MSPS14~35dB4.2~5.5VQFN 4mm□
AK9240NKAvailableAvailableSAR212bit1.0MSPS14~35dB2.7~5.5VQFN 3mm□

单功能A/D转换器

AK923X系列
ZDS A/D转换器・SAR A/D转换器

AK923X系列包含 ZDS (Zero latency Delta Sigma) 和 SAR (Successive Approximation Register) 单功能A/D转换器。
为了方便在客户系统中的使用,由低输入容量构成。
此外,对于发挥A/D转换器的特性有难度的14bit以上的产品,我们采用ZDS作为可以确保较长采集时间的转换方法。

AK9232NK,AK9233NK,AK9234NK 是引脚兼容的产品。
AK9235NK是与AK9255NK,AK9256NK,AK9255ANK,AK9256ANK引脚兼容的产品。

AK9232NK
ZDS A/D转换器 AK9232NK
Part#SampleMass ProductArchitectureCh#BitsSpeedInput Cap.Power supplyPackage
AK9232NK AvailableAvailableZDS218bit1.1MSPS32pF4.75~5.25VQFN 4mm□
AK9233NK AvailableAvailableZDS216bit1.1MSPS32pF4.75~5.25VQFN 4mm□
AK9234NK AvailableAvailableZDS214bit1.1MSPS32pF4.75~5.25VQFN 4mm□
AK9235NK AvailableAvailableSAR212bit1.0MSPS13pF3.0~5.5VQFN 3mm□

ΔΣ 调制器

AK922X系列
ΔΣ 调制器

AK922X系列是单功能⊿∑ (Delta Sigma)调制器。
使用过采样进行A/D转换,输出1bit的Pulse Density Modulation信号。
通过连接到后端的数字滤波器来抑制高频信号,并调解低频信号,从而获得高分辨率和线性度。

AK9223MK
ΔΣ A/D转换器 AK9223MK
Part#Sample Mass ProductArchitectureCh#BitsSpeedOutput FormatPower supplyPackage
AK9223MK AvailableAvailableDelta-Sigma21bit10MSPSModulator4.5~5.5VTSSOP

选择列表

Part# Data
Sheet
Ch# Resolution Speed Vdd Power
Consumption
Interface Size Package Others


Ch bits MSPS V mW
mm(mm2)

   
AK9223MK2160.045.0/3.067.5Serial4.4×7.8(50)24TSSOPModulator
AK9232NK2181.15.0/3.0/1.8200SPI4×4 (16)24QFNInternal Vref/Polar coordinate calclation
AK9233NK2161.15.0/3.0/1.8200SPI4×4 (16) 24QFNInternal Vref/Polar coordinate calclation
AK9234NK2141.15.0/3.0/1.8200SPI4×4 (16)24QFNInternal Vref/Polar coordinate calclation
AK9235NK
2121.05.0/3.031SPI3x3 (9)16QFN
AK9240NK
21215.0/3.083SPI3×3 (9)20QFNTIA/PGA/LED Driver/Internal Vref/APC/LPF
AK9242NK
2161.15.0/3.0505SPI4×4 (16)24QFNTIA/PGA/Internal Vref/Polar coordinate calculation/LPF
AK9243NK
2141.15.0/3.0505SPI4×4 (16)24QFNTIA/PGA/Internal Vref/Polar coordinate calculation/LPF
AK9255ANK
2160.53.3/3.388SPI3x3 (9)16QFNNoise Suppression
AK9255NK
2161.03.3/3.388SPI3x3 (9)16QFNNoise Suppression
AK9256ANK
2140.63.3/3.388SPI3x3 (9)16QFNNoise Suppression
AK9256NK
2141.13.3/3.388SPI3x3 (9)16QFNNoise Suppression

[Note]

*TIA: 互阻放大器 (Trans Impedance Amplifier)

*PGA: 可编程增益放大器 (Programmable Gain Amplifier)


* 样品发布・销售时间可能会改变,恕不另行通知

* 暂定版数据手册内容如有更改,恕不另行通知

技术资料

技术资料

ZDS
(Zero latency Delta Sigma)

使用高精度A/D转换器,如果不能高精度采样传感器的输出信号,系统的高精度将无法实现。
由于在A/D转换器采样开始时会发生「反冲」,使信号不稳定,因此高精度采样不容易实现。

ZDS』解决了这个问题。
ZDS是一种有利于高精度采样的A/D转换器。

[Point-1]
小输入容量 = 小反冲量

SAR的A/D转换器,随着高精度的发展,输入电容会增加,反冲量也就随之增加。

ZDS的输入容量较小因此反冲量较小,相比SAR,高精度采样更容易实现。

[Point-2]
采集时间长 = 反冲恢复时间长

在SAR中,转换阶段和采集阶段不能同时进行。
因此,A/D转换器的响应越快,采集时间就越短。

ZDS实现了转换和采集的同步进行。换句话说,ZDS可以在高速响应的同时,增加反冲的恢复时间,从而实现高精度采样,这对系统的高精度至关重要。

ZDS-NS
(Zero latency Delta Sigma with Noise Suppression)

即使使用低噪声A/D转换器,如果输入信号本身的噪声很高,系统的低噪声化会很难实现。 然而,在需要高速响应的系统中生成低噪声的模拟信号并不容易。

ZDS-NS』可以解决这个问题。
ZDS-NS A/D转换器可以在高速响应的同时,抑制包含在输入信号中的噪声。

ZDS-NS内置数字滤波器的增益频率特性

ZDS-NS内置数字滤波器的增益频率特性展示。
由于ZDS-NS是与⊿∑相同的过采样转换方式,因此模拟输入信号中包含的~10MHz (*1) 的高频噪声成分会在转换后,被内置数字转换器衰减。
此外,通过增加过采样的次数,可以提高抑制噪声的强度。

(*1) 取决于时钟频率。

ZDS-NS,可以在高速响应的同时,抑制输入信号中包含的噪声,从而同时实现了系统的高速响应和低噪声。

通用 Analog Front End

通用模拟前端,是内置了可编程增益放大器等外围电路的A/D转换器,将使您的系统更小,更快,更精准。

设计资源

设计资源

评估工具(评估板・评估软件)

我们有偿提供A/D转换器的评估板,评估软件等评估工具。

如有需要,请访问「联系我们」,从产品类别中选择“Industrial LSI",在意见栏中写下您的要求。

评估板

评估板搭载了A/D转换器所需的外围元件。
提供电源电压和输入信号,就可轻松进行评估。

另外,我们还可提供连接到PC的FPGA电路板和评估软件。

AK9232
AKD9242μB

评估软件

FPGA电路板连接PC时使用的评估软件。

AK9232
评估软件示例
Part#Evaluation
Board
Part#
Evaluation Kit
(FPGA Board)
Status
AK9223MKAKD9223μBAKD9223DCBAvailable
AK9232NKAKD9232AKD9232DCBAvailable
AK9233NKAKD9233AKD9233DCBAvailable
AK9234NKAKD9234AKD9234DCBAvailable
AK9235NKAKD9235μBAKD9235DCBAvailable
AK9242NKAKD9242μBAKD9242DCBAvailable
AK9243NKAKD9243μBAKD9243DCBCY2018/Q3
AK9240NKAKD9240μBAKD9240DCBAvailable
AK9255NKAKD9255μBAKD9255DCBAvailable
AK9255ANKAKD9255AμBAKD9255ADCBAvailable
AK9256NKAKD9256μBAKD9256DCBAvailable
AK9256ANKAKD9256AμBAKD9256ADCBAvailable

应用笔记

为您准备了每种产品的应用笔记。

AK9255NK
AK9256NK
AK9255ANK
AK9256ANK

リファレンスデザイン

减少布线数量的方法

抑制消耗电流的方法

数据手册・产品简介

为您准备每种产品的数据手册。

AK9232NK
AK9233NK
AK9234NK

AK9235NK

AK9240NK

AK9242NK

AK9255NK
AK9256NK

AK9255ANK
AK9256ANK

FAQ

FAQ
(Frequently Asked Questions)
常见问题解答

Questions & Answers

共通

[Q9001] 电源上电的顺序是否有限制?

[A9001] 取决于产品数据。请参阅每个产品数据手册中的【系统重置】。对没有说明的产品没有特别限制。

[Q9002] 2CH ADC可以同时采样吗?

[A9002] 是的。2CH产品搭载2个ADC,同时完成采样。

[Q9003] 数据手册中记载的推荐工作温度是指哪里的温度?

[A9003] 指环境温度。

[Q9004] 必须连接裸露焊盘吗?

[A9004] 取决于产品数据。请参阅各产品的数据手册中的【封装】栏。

[Q9005] 输出电路的方式是什么?

[A9005] 是CMOS方式。另外,AK9223还支持TTL系统。

[Q9006]有参考设计吗?

[A9006] 有的。详情请参阅 【应用笔记】

[Q9007] 将去耦电容的数量减少,或是降低数值会影响性能吗?

[A9007] 这样我们将不能保证性能。请按照数据手册的推荐连接示例设计电路。

[Q9008] ADC输入前端的低通滤波器可以不用吗?

[A9008] 根据产品不同而不同。
<AK922X,AK923X,AK925X>
不能不用。该系列由于模拟输入前端的RC滤波器也具有ADC反冲保护功能,因此有必要超出数据手册中的推荐值。
<AK924X>
可以不用。该系列有250kHz的 LPF默认加载,并可以通过寄存器设置改为100kHz。需要更低通LPF时,可以在信号输入部分另外设置低通滤波器。

[Q9009] 是否有推荐的运算放大器产品?

[A9009] 有的。AK2975H等。详情请参阅 这里

[Q9010] 是否提供评估工具?

[A9010] 可以,我们准备了各种评估套件。详情请参阅 【评估工具】

[Q9011] 是否可以提供评估套件的FPGA源代码?

[A9011] 不能。

ΔΣ调制器
AK922X

[Q9201] 可以将采样频率设置为20MHz吗?

[A9201] 不能。由于AK9223MK的外部CLK模式在内部被分频(CLKI/2),因此采样频率最大到10MHz。

单功能A/D转换器
AK923X

[Q9301] 在<极坐标输出模式>下是否可以同时以<正常输出模式>采样数据?

[A9301] 不能。在<极坐标输出模式>下,只能输出“偏差”和“半径”,不输出<正常输出模式>下的数据。反之同理。

[Q9302] <极坐标输出模式>是如何的计算?

[A9302] 由CORDIC (Cordinate Rotation Digital Computer)计算。CORDIC是一种算法,通过加减法来计算三角函数等数学函数。

[Q9304] 一旦写好的寄存器,停止供电重新启动后,寄存器数值会自动反映出来吗?

[A9304] 不能。请在电源重启和复位后,写入所需的寄存器。

[Q9305] 是否可以将寄存器的WRITE引脚和READ引脚共同连接到I/O端口?

[A9205] 可以。

[Q9306] 每个样本都可以校正偏移,增益和相位吗?

[A9306] 可以。可以通过SPI更新每个寄存器数值时来校正。由于是寄存器调整,也可以在任意时刻更换校正数值。

[Q9307] 有对偏移, 增益和相位的自动校正功能吗?

[A9307] 没有。需要通过寄存器来写入设定值,进行校正。

[Q9308] 有减少电流消耗的方法吗?

[A9308] 有的。详情请参阅 【应用笔记】

[Q9309] CSN和SCLK可以异步使用吗?

[A9309] 不能。请务必同步使用。

[Q9310] CSN为低电平时,SCLK的状态是高,低电平都可以吗?

[A9230] 根据产品不同而不同。
<AK9232NK,AK9233NK,AK9234NK>
不能。如下图所示时序,在CSN下降时SCLK为低电平时,DATA的MSB不会输出。因为只适用于SCLK的Hi。

A9020

<AK9235NK> 可以。

[Q9311] CSN的Hi区间是否需要SCLK?

[A9311] 不是必要的。但是,请根据问题[Q9310]的内容,设置SCLK的状态。

[Q9312] 有没有办法减少数字布线?

[A9312] 根据产品,有各种方法。详情请参阅【应用笔记】

内置A/D转换器
模拟前端
AK924X

[Q9401] 在<极坐标输出模式>下是否可以同时采样<正常输出模式>下的数据?

[A9401] 不能。在<极坐标输出模式>下只能输出“偏差”和“半径”,不输出<正常输出模式>下的数据。反之同理。

[Q9402] <极坐标输出模式>是如何计算的?

[A9402] 由CORDIC (Cordinate Rotation Digital Computer)计算。CORDIC是一种算法,通过加减法来计算三角函数等数学函数。

[Q9403] 电流输入电路的配置是什么?

[A9403] 由互阻抗放大器组成。详情请参阅数据手册的<功能说明>中的 <电流输入模式>。

[Q9404] 一旦写好的寄存器,停止供电重新启动后,寄存器数值会自动反映出来吗?

[A9404] 不能。请在电源重启和复位后,写入所需的寄存器。

[Q9405] 是否可以将寄存器的WRITE引脚和READ引脚共同连接到I/O端口?

[A9405] 可以。

[Q9406] 每个样本都可以校正偏移,增益和相位吗?

[A9406] 可以。可以通过SPI更新每个寄存器数值时来校正。由于是寄存器调整,也可以在任意时刻更换校正数值。

[Q9407] 有对偏移, 增益和相位的自动校正功能吗?

[A9407] 没有。需要通过寄存器来写入设定值。

[Q9408] 有减少电流消耗的方法吗?

[A9408] 有的。详情请参阅 【应用笔记】

[Q9409] CSN和SCLK可以异步使用吗?

[A9409] 不能。 请务必同步使用。

[Q9410] CSN为低电平时,SCLK的状态是高,低电平都可以吗?

[A9410] 根据产品不同而不同。
<AK9242NK,AK9243NK>
不能。如下图所示时序,在CSN下降的同时SCLK为低电平的话,DATA的MSB不会输出。因为只适用于SCLK为Hi。

A9020

<AK9240NK> 可以。

[Q9411] CSN的Hi区间是否需要SCLK?

[A9411] 不是必要的。但是,请根据问题[Q9310]的内容,设置SCLK的状态。

[Q9412] 有没有办法减少数字布线?

[A9412] 根据产品,有各种方法。详情请参阅【应用笔记】

ZDS-NS A/D转换器
AK925X

[Q9501] 过采样的速度是多少?

[A9501] 和输入时钟(SCLK)的速度相同。

[Q9502] 有减少电流消耗的方法吗?

[A9502] 有的。详情请参阅 【应用笔记】

[Q9503] CSN和SCLK可以异步使用吗?

[A9503] 不能。请务必同步使用。

[Q9504] CSN为低电平时,SCLK的状态可以在高电平还是低电平?

[A9504] 高,低都可。

[Q9505] CSN的Hi区间是否需要SCLK?

[A9505] 不需要。

[Q9506] 有没有办法减少数字布线?

[A9506] 根据产品,有各种方法。详情请参阅 【应用笔记】

[Q9507] ZDS-NS的奈奎斯特频率是多少?

[A9507] 是输入时钟(SCLK)频率的一半。

[Q9508] ZDS-NS的带宽是多少?

[A9508] 取决于SCLK的频率。SCLK=20MHz的增益频率特性如下所示。
nOS取决于产品 / NS Setting 。详情请参阅数据手册。
A9508

[Q9509] ZDS-NS的输出数据是哪一部分的平均值?另外,对应哪个时间数据?

[A9509] 输出数据的平均化部分是第二个SCLK的下降沿到<nOS+1>个SCLK的下降沿。
而且,输出数据相对应部分为第二个SLCK的下降沿到经过<tNSPD>的部分。
根据产品/NS Setting, nOS和tNSPD会有所不同。详情请参阅数据手册。

A9509

选型指南

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