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AD7705中文资料

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收稿日期:2002-03-15

16位2- A D转换器AD7705与微控制器的接口设计

InterfaceDesignof16b2- A DConverterAD7705andMicrocontroller

黄光辉    董天临

HuangGuanghui  DongTianlin(华中科技大学电信系 武汉 430074)

(DepartmentofElectronicandInformation,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan,430074,China)

摘 要 介绍了16位2- A 结构和应用,并举例说明这种串行输入 输出的A D转换器AD7705的特点、D转换器与微控制器的一般接口方式,指出了微控制器对AD7705片内寄存器编程的关键,并且给出了数据手册中没有的C51接口读写程序。

关键词 2-  A D转换器 数字滤波器 增益可编程放大器

  AD7705是AD公司新推出的16位2- A D转

换器。器件包括由缓冲器和增益可编程放大器(PGA)组成的前端模拟调节电路,2- 调制器,可编程数字滤波器等部件。能直接将传感器测量到的多路微小信号进行A D转换。这种器件还具有高分辨率、宽动态范围、自校准、优良的抗噪声性能以及低电压低功耗等特点,非常适合仪表测量、工业控制等领域的应用。它采用三线串行接口,有两个全差分输入通道,能达到01003%非线性的16位无误码数据输出,其增益和数据输出更新率均可编程设定,还可选择输入模拟缓冲器,以及自校准和系统校准方式。工作电压3V或5V。3V电压时,最大功耗为1mW,等待模式下电源电流仅为8ΛA。1 内部结构

AD7705是完整的16位A D转换器。内部

~20mV至0~215V摆幅V时,器件可直接接受从0

范围的单极性信号和从0~±20mV至0~±215V范围的双极性信号。必须指出:这里的负极性电压是

相对AIN(-)引脚而言的,这两个引脚应偏置到恰当的正电位上。在器件的任何引脚施加相对于GND为负电压的信号是不允许的。输入的模拟信号被A D转换器连续采样,采样频率fS由主时钟频率fCLK和选定的增益决定。增益(16~128)是通过多重采样并利用基准电容与输入电容的比值共同得到的。

结构如图1。若外接晶体振荡器、精密基准源和少量去耦电容,即可连续进行A D转换。它采用了成本较低但能获得极高分辨率的2- 转换技

术,可以获得16位无误码数据输出。这一点非常符合对分辨率要求较高但对转换数字要求不高的应用,例如数字音频产品和智能仪器仪表产品等。下面对该器件几个重要部分和特性作简要说明。增益可编程放大器 AD7705包括两个全差分模拟输入通道。片内的增益可编程放大器PGA可选择1、2、4、8、16、32、64、128八种增益之一,能将不同摆幅范围的各类输入信号放大到接近A D转换器的满标度电压再进行A D转换,这样有利

图1 AD7705的内部结构   

数字滤波和输出更新速率 模拟信号由2- 调

制器变换为占空比被模拟电压调制(调宽)的数字脉冲串,然后在片内使用低通数字滤波器将其解释成16

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于提高转换质量。当电源电压为5V,基准电压为215

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