1、概述
TLC5510是美国TI公司出产的新式模数转化器件（ADC），它是一种选用CMOS工艺制作的8位高阻抗并行A/D芯片，能供给的最小采样率为20MSPS.由于TLC5510选用了半闪速结构及CMOS工艺，因而大大削减了器材中比较器的数量，并且在高速转化的一起可以坚持较低的功耗。在引荐作业条件下，TLC5510的功耗仅为130mW.由于TLC5510不只具有高速的A／D转化功用，并且还带有内部采样坚持电路，然后大大简化了外围电路的规划；一起，由于其内部带有了标准分压电阻，因而可以从＋5V的电源取得2V满刻度的基准电压。TLC5510可运用于数字TV、医学图画、视频会议、高速数据转化以及QAM解调器等方面。
2、内部结构、引脚阐明及作业原理
2.1 TLC5510的引脚阐明
TLC5510为24引脚、PSOP表贴封装方法（NS）。其引脚摆放如图1所示。各引脚功用如下：
AGND：模仿信号地；
ANALOG IN：模仿信号输入端；
CLK：时钟输入端；
DGND：数字信号地；
D1～D8：数据输出端口。D1为数据最低位，D8为最高位；
OE：输出使能端。当OE为低时，D1～D8 数据有用，当OE为高时，D1～D8为高阻抗；
VDDA：模仿电路作业电源；
VDDD：数字电路作业电源；
REFTS ：内部参阅电压引出端之一，当运用内部电压分压器发生额外的2V基准电压时，此端短路至REFT端；
REFT：参阅电压引出端之二；
REFB：参阅电压引出端之三；
REFBS ：内部参阅电压引出端之四，当运用内部电压基准器发生额外的2V基准电压时，此端短路至REFB端。
TLC5510的内部结构如图2所示。由图中可以看出：TLC5510模数转化器内含时钟发生器、内部基准电压分压器、1套高4位采样比较器、编码器、锁存器、2套低4位采样比较器、编码器和1个低4位锁存器等电路。TLC5510的外部时钟信号CLK经过其内部的时钟发生器可发生3路内部时钟，以驱动3组采样比较器。基准电压分压器则可用来为这3组比较器供给基准电压。输出A／D信号的高4位由高4位编码器直接供给，而低4位的采样数据则由两个低4位的编码器替换供给。
TLC5510的作业时序见图3.时钟信号CLK在每一个下降沿收集模仿输入信号。第N次收集的数据经过2.5个时钟周期的推迟之后，将送到内部数据总线上。
在图3所示的作业时序的操控下，当第一个时钟周期的下降沿到来时，模仿输入电压将被采样到高比较器块和低比较器块，高比较器块在第二个时钟周期的上升沿最终确认高位数据，一起，低基准电压发生与高位数据相应的电压。低比较块在第三个时钟周期的上升沿的最终确认低位数据。高位数据和低位数据在第四个时钟周期的上升沿进行组合，这样，第N次收集的数据经过2.5个时钟周期的推迟之后，便可送到内部数据总线上。此刻假如输出使能OE有用，则数据便可被送至8位数据总线上。由于CLK的最大周期为50ns，因而，TLC5510数模转化器的最小采样速率可以到达20MSPS.
3、在线阵CCD数据体系中的运用
图4 为TLC5510的典型外接电路。图中的FB1～FB3为高频磁珠，模仿供电电源AVDD经FB1～FB3为三部分模仿电路供给作业电流，以取得更好的高频去耦作用。
研发的该线阵CCD数据收集体系首要由时序发生器、CCD驱动电路、视频信号预处理电路及ADC、数据存储器、PC机等组成。TLC5510的高速、内带采样坚持电路等特色使其更利于该规划。TLC5510的首要作用是将CCD输出的高速模仿视频信号转化为与其模仿幅值相对应的8位数字视频信号。图5是笔者规划的视频信号A／D转化器TLC5510的外围电路。TLC5510可运用外部和内部两种基准电压衔接办法。其间外部基准电压从引脚REFT和REFB接入，并应满意：
VREFB＋2V≤VREF≤VDDA
0≤VREFB≤VREFB－2V
2V≤VREFT－VREFB≤5V
关于从零电平开端的正极性模仿输入电压，REFB应当衔接到模仿地AGND.VREFT的规模为2V～5V.假如要简化电路，可利用TLC5510的内部分压电阻从模仿电源电压VDDA上取得基准电压。在本规划中，CCD输出的模仿视频信号经过反相、滤波、扩大之后即为从零电平开端的正极性模仿电压信号。因而，为了简化电路并一起满意规划要求，选用了TLC5510的内部基准方法，一起，由于CCD视频信号是2V基准，所以，依据TLC5510的本身的特色，在规划过程中，笔者将REFBS端与AGND，而将REFTS与VDDA端相连，一起将REFBS短接至REFB端，REFTS短接至REFT端来取得2V基准电压。
在用该数据收集体系收集数据的过程中，当CCD输出端输出视频信号时，在由时序发生器发生的A／D转化操控时钟CLK的同步操控下， TLC5510会将差动扩大、低通滤波后的CCD模仿视频信号实时地转化为与其模仿幅值相对应的8位数字信号，当TLC5510的输出使能 OE为低电平且高速数据存储器的地址译码操控和写操控均有用时，体系可将转化成果存入高速数据存储器，以等候PC机的读取。为了使CCD输出的视频信号可以正确牢靠的转化和存储，在规划过程中，笔者对TLC5510的作业操控时钟CLK、输出使能OE及高速数据存储器的地址译码操控时钟、读写操控时钟的周期做了具体的时刻预算，并对它们之间的逻辑相位联系做了具体的研讨。依据预算，笔者将时序发生器内部的计数器、比较器、逻辑门以及D触发器等进行逐级分频和逻辑组合，然后使其发生正确牢靠的时序逻辑。体系及数据剖析实验证明，选用TLC5510作为线阵CCD视频信号的A／D转化芯片，其接口电路简略有用，运用方便，稳定性好。
图5 视频信号A/D转化外围电路图
4、结束语
在对TLC5510模数转化器及其在线阵CCD数据收集体系的运用规划中，经过实验总结出如下经历：
（1） 为了削减体系噪声，外部模仿和数字电路应当别离，并应尽或许屏蔽。
（2） 由于TLC5510芯片的AGND和DGND在内部没有衔接，所以，这些引脚需求在外部进行衔接。为了使拾取到的噪声最小，最好把离隔的双绞线电缆用于电源线。一起，在印制电路板布局上还应当运用模仿和数字地平面。
（3） VDDA至AGND和VDDD至DGND之间应当分别用1μF电容去耦，引荐运用陶瓷电容器。关于模仿和数字地，为了确保无固态噪声的接地衔接，实验时应当当心。
（4） VDDA、AGND以及ANALOG IN 引脚应当与高频引脚CLK和D0～D7隔脱离。在印制电路板上，AGND的走线应当尽或许地放在ANALOG IN 走线的两边以供屏蔽之用。
（5） 为了确保TLC5510的作业功能，体系电源最好不要选用开关电源。
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