VREF

本文详细介绍了A/D转换过程中基准电压VREF的重要作用及其影响因素。VREF作为A/D转换的标准,其精度直接决定了转换结果的准确性。文中还讨论了如何通过内部或外部基准源来提供VREF,并提到了为了防止数字噪声干扰,VREF和AGND之间需要正确地进行电容滤波。

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VREF是A/D的基准电压,是A/D测量电压的标准,VREF精度高,A/D转换精度才有保障。好比一把尺子,刻度不准,测量自然不准确。有的A/D芯片VREF可以直接由内部基准源提供,外电路就简单,有的可以外部输入更高精度的基准源。


Vref就是指输入的模拟电压的最大值, 用于比较输入电压, AD的输入的有效范围:0-Vref, 如果是10bit ADC,Vref=5v, 2^10(1024):5v, 那么ADC的分辨率为5/1024=0.00488v


Vref为芯片的参考输出,VrefA为芯片的外部参考基准输入。把这两者连接,就是使用Vref作为VrefA的参考基准。

Vref和AGND之间必须连接4.7uF和0.1uF的电容,其中0.1uF靠近芯片引脚,4.7uF在外侧,这样可以防止芯片数字噪声的串扰。



### Zynq 中 VREF 的配置与参数 在 Zynq 可编程逻辑 (PL) 和处理系统 (PS) 结构中,VREF 是指电压参考信号,通常用于模拟输入/输出接口的校准和设置。对于 Zynq 设备中的 DDR 存储器控制器以及外部 I/O 接口而言,VREF 配置至关重要,因为它直接影响数据传输的可靠性和稳定性。 #### 1. VREF 的功能描述 VREF 提供了一个稳定的中间电平作为比较基准,用于判断输入信号的状态(高或低)。这种机制特别适用于差分信号环境下的单端信号转换场景。例如,在 DDR 控制器的应用中,VREF 被用来区分输入信号的有效状态[^1]。 #### 2. 参数说明 以下是与 Zynq 平台上的 VREF 相关的关键参数及其作用: - **VREF_IO**: 这是一个全局 IO 引脚的参考电压设定值,范围一般为 0.6V 至 1.2V。具体数值取决于所选的 IOSTANDARD 类型。 - **VREF_DDR**: 特定于 DDR 内存接口的参考电压,其典型值由内存规格决定,常见的是 0.9V 或者 1.25V。 这些参数可以通过 Xilinx Vivado 工具链内的 `constraints` 文件或者通过手动编辑 `.xdc` 文件来定义。例如,下面展示了一种典型的约束方式: ```tcl set_property CONFIG.VCCAUX_VOLTAGE {3.3} [current_design] create_pblock pblock_vref_io add_cells_to_pblock [get_pblocks pblock_vref_io] [get_cells -hierarchical *vref*] ``` 上述代码片段展示了如何利用 Tcl 命令创建物理区块并分配特定单元到该区域以实现精确控制。 #### 3. 实现方法 为了正确配置 VREF,在硬件设计阶段需注意以下几点: - 确认 PCB 板布局合理,减少噪声干扰; - 使用高质量稳压源提供稳定电源供给给 VREF 引脚; - 根据实际需求调整相应的寄存器位字段完成初始化过程。 此外,还可以借助 SDK 开发环境中提供的 API 函数进一步微调运行期间的行为表现。 #### 4. 测试验证建议 最后一步是对整个系统的功能性进行全面测试,确保所有涉及 VREF 设置的部分均满足预期性能指标。这可能包括但不限于静态电流测量、动态切换特性分析等方面的工作。
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