AD9898 Datasheet, PDF (2/52 Pages) Analog Devices – CCD Signal Processor with Precision Timing™ Generator

AD9898
TABLE OF CONTENTS
FEATURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
APPLICATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
GENERAL DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
FUNCTIONAL BLOCK DIAGRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
SPECIFICATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
DIGITAL SPECIFICATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
ANALOG SPECIFICATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
TIMING SPECIFICATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
ORDERING GUIDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
PIN CONFIGURATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
PIN FUNCTION DESCRIPTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
SPECIFICATION DEFINITIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Differential Nonlinearity (DNL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Peak Nonlinearity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Total Output Noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Power Supply Rejection (PSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
EQUIVALENT INPUT CIRCUITS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS . . . . . 9
SYSTEM OVERVIEW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
CLI INPUT CLOCK DIVIDER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
GRAY CODE REGISTERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
SERIAL INTERFACE TIMING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Control Register Serial Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
System Register Serial Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Mode_A and Mode_B Register Serial Interface . . . . . . . . 17
VD SYNCHRONOUS AND ASYNCHRONOUS
REGISTER OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Asynchronous Register Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
VD Synchronous Register Operation . . . . . . . . . . . . . . . . 18
ANALOG FRONT END DESCRIPTION AND
OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
DC Restore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Correlated Double Sampler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
PRECISION TIMING HIGH SPEED TIMING
GENERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Timing Resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
High Speed Clock Programmability . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
H-Driver and RG Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Digital Data Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
EXTERNAL SYNCHRONIZATION (MASTER MODE) 23
HORIZONTAL AND VERTICAL SYNCHRONOUS
TIMING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Special Note About the HDLEN Register . . . . . . . . . . . . 24
HORIZONTAL CLAMPING AND BLANKING . . . . . . . 25
Controlling CLPOB Clamp Pulse Timing . . . . . . . . . . . . 25
Controlling CLPOB Clamp Pulse Outputs . . . . . . . . . . . 26
H1 AND H2 BLANKING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Normal H-Blanking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Selective Positioning for Two H1 and H2 Outputs . . . . . 27
Extended Blanking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
VGATE MASKING OF V1–V4 AND CLPOB
OUTPUTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
VERTICAL TIMING GENERATION . . . . . . . . . . . . . . . 30
Creating Vertical Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Special Vertical Sweep Mode Operation . . . . . . . . . . . . . 34
Special Vertical Timing (SPAT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
ELECTRONIC SHUTTER TIMING CONTROL . . . . . . 37
Normal Shutter Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
SUBCK Suppression Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
High Precision Shutter Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Single Pulse Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Multiple Pulse Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
VSG TIMING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
VSUB CONTROL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
VSUB Placement and Polarity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
MSHUT CONTROL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
MSHUT Basic Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
MSHUT High Precision Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
STROBE Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
SLAVE AND MASTER MODE OPERATION . . . . . . . . . 44
Slave Mode Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Master Mode Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
VARIABLE GAIN AMPLIFIER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Optical Black Clamp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
A/D Converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Digital I/O States for Different Operating Conditions . . . 45
POWER-UP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Recommended Power-Up Sequence for Master Mode . . . 46
STANDBY MODE OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Recommended Standby Mode Sequence . . . . . . . . . . . . . 47
POWER-DOWN MODE OPERATION . . . . . . . . . . . . . . 48
Recommended Power-Down Sequence . . . . . . . . . . . . . . 48
HORIZONTAL TIMING SEQUENCE EXAMPLE . . . . . 49
CIRCUIT LAYOUT INFORMATION . . . . . . . . . . . . . . . 51
OUTLINE DIMENSIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
48-Lead LFCSP Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
TABLES
Table I. Control Register Address Map . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Table II. System Register Address Map . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Table III. Mode_A Register Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Table IV. Mode_B Register Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Table V. Grade Code Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table VI. Type of Serial Interface Registers . . . . . . . . . . . . 17
Table VII. AFE Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Table VIII. RG, H1, SHP, SHD, DCLK, and
DOUTPHASE Timing Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Table IX. Precision Timing Edge Locations for RG, H1, SHP,
SHD, DCLK, and DOUTPHASE . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Table X. External Synchronization (Master Mode) . . . . . . . 23
Table XI. HD and VD Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Table XII. CLPOB Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Table XIII. SCP and CLPEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Table XIV. H1 Blanking Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table XV. V1–V4 Registers to Configure V1–V4 Pulse
for Each VTP Pattern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Table XVI. Mode_A and Mode_B Registers for VTPx
Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table XVII. Mode_A and Mode_B Registers for CCD
Region Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table XVIII. Description of SVREP_MODE Register . . . . 34
Table XIX. HD and VD Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Table XX. SPATLOGIC Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Table XXI. SUBCK Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table XXII. Single and Multiple Pulse Mode . . . . . . . . . . . 37
Table XXIII. VSG Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Table XXIV. VSUB Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Table XXV. MSHUT and STROBE Registers . . . . . . . . . . 42
Table XXVI. I/O Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
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