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新浪竞彩足球比分直播网:ADC08031/ADC08032/ADC08034/ADC08038是8位高速串行I/O A/D轉換器、多路復用器選項、電壓基準和跟蹤/保持功能

時間:2019-12-7, 來源:互聯網, 文章類別:元器件知識庫

球探比分即时足球比分竞彩足球比分足彩比分直播 www.fdnax.tw 特征

串行數字數據鏈路需要很少的I/O引腳;模擬輸入跟蹤/保持功能;2、4或8通道輸入多路復用器選項;地址邏輯;0V至5V模擬輸入范圍,帶單個5V電源;無需進行零刻度或滿刻度調整;TTL/CMOS輸入/輸出兼容;片上2.6V帶隙基準;0.3“標準寬度8、14或20針浸漬封裝;14-,20針小外形封裝。

主要規格

分辨率:8位;轉換時間(fC=1MHz):8微秒(最大值);功耗:20mW(最大);單電源:5VDC(±5%);總未調整誤差:±1/2 LSB和±1LSB;無超溫漏碼。

應用

數字化汽車傳感器;過程控制監控;噪聲環境中的遙感;儀表;測試系統;嵌入式診斷。

一般說明

ADC08031/ADC08032/ADC08034/ADC08038是8位的具有串行I/O的逐次逼近A/D轉換器可配置輸入多路復用器,最多8個通道。這個串行I/O配置為符合NSC MICROWIRE™串行數據交換標準,便于與COPS™系列控制器,可輕松與標準移位寄存器或微處理器。

ADC08034和ADC08038提供了2.6V帶隙基準源。對于提供保證過溫參考電壓性能的裝置,見ADC08131,ADC08134和ADC08138。跟蹤/保持功能允許模擬電壓為正輸入在實際A/D轉換期間變化。模擬輸入可以配置為在不同的單端、差分或偽微分模式。此外,輸入電壓范圍可容納小到1V的電壓。

連接圖

功能描述

多路復用器尋址

這些轉換器的設計利用內置采樣和保持的比較器結構,提供了一個差分模擬輸入,用一個連續逼近程序來轉換。

實際轉換的電壓始終是指定的“+”輸入端子和“-”輸入端子之間的差值。每對輸入端子的極性表示轉換器期望的最正極的線路。如果指定的“+”輸入電壓小于“-”輸入電壓,則轉換器將以全零輸出代碼響應。

一個獨特的輸入復用方案已被用來提供多個模擬通道與軟件可配置單端,差分,或偽微分(這將轉換電壓之間的差異在任何模擬輸入和公共終端)操作。在基于換能器的數據采集系統中所需的模擬信號調理顯著地簡化了這種類型的輸入靈活性。現在,一個轉換器包可以處理接地參考輸入和真差分輸入以及具有任意參考電壓的信號。

在開始轉換之前,在MUX尋址序列期間分配特定的輸入配置。MUX地址選擇模擬輸入啟用,以及此輸入是單端還是差分。差分輸入僅限于相鄰信道對。例如,通道0和通道1可以選擇為差分對,但通道0或1不能進行差分操作任何其他頻道。除了選擇差速器模式也可以選擇極性。通道0可能是選擇為正輸入,通道1為負輸入,反之亦然。這種可編程性最好的例子是下表所示的MUX尋址碼各種產品選項。

MUX地址通過DI線轉移到轉換器中。因為ADC08031只包含一個差分輸入具有固定極性分配的通道,它不需要正在尋址。ADC08038上的公共輸入線(COM)可以是用作偽微分輸入。在此模式下,電壓此引腳上的任何其他輸入都被視為“-”輸入頻道。此電壓不必是模擬接地;它可以是所有輸入。此特性在單電源應用中最有用,在這種應用中,模擬電路可能被偏置到除接地以外的電位,并且輸出信號都是參考的這一潛力。

由于輸入配置受軟件控制,因此可以在每次轉換之前根據需要進行修改。一個通道可以被視為一個轉換的單端接地參考輸入;然后它可以被重新配置為另一個轉換的差分通道的一部分。圖1說明了可以實現的輸入靈活性。

每個通道的模擬輸入電壓可以從地面以下50mV到VCC以上50mV(通常為5V),而不會降低轉換精度。

2.0數字接口

這些轉換器的一個最重要的特點是它們與控制處理器的串行數據鏈路。使用串行通信格式提供了兩個非常重要的系統改進;它允許許多功能包含在一個小軟件包中,并且它可以通過將轉換器定位在模擬傳感器上來消除低電平模擬信號的傳輸;將高噪聲免疫數字數據傳輸回主處理器。

要了解這些轉換器的操作,最好參考時序圖和功能框圖,并遵循完整的轉換順序。為了清楚起見,為每個設備顯示了單獨的時序圖。

1、通過將CS(芯片選擇)線拉低來啟動轉換。在整個轉換過程中,此行必須保持低位。轉換器現在正在等待開始位及其MUX賦值字。

2、在時鐘的每個上升沿上,(DI)行中的數據的狀態被計時到MUX地址移位寄存器中。

起始位是此行出現的第一個邏輯“1”(忽略所有前導零)。在起始位之后,轉換器期望接下來的2到4位是MUX賦值字。

3、當起始位移到起始位置時在MUX寄存器中,輸入通道已被分配,轉換即將開始。間隔1/2時鐘周期(無事發生)是自動的插入以允許選定的MUX頻道固定。此時,SARS線變高,表示正在進行轉換,DI線被禁用(it不再接受數據)。

4、數據輸出(DO)線現在脫離三態并為一個時鐘周期提供前導零MUX沉淀時間。

5、在轉換過程中,SAR比較器的輸出指示模擬輸入是否大于(高)或小于(低)額定電容器陣列內部產生的一系列連續電壓(前5位)和一個電阻梯(最后3位)。每次比較之后比較器的輸出被發送到CLK下降沿。此數據是轉換的結果(首先是MSB),可以是處理器立即讀取。

6、在8個時鐘周期之后,轉換完成。這個SARS線返回低位,表示1/2時鐘周期。

7、逐次逼近寄存器中的存儲數據加載到內部移位寄存器中。如果程序員希望數據能以LSB-first格式提供[這利用了換檔啟用(SE)控制線]。打開ADC08038 SE線引出,如果保持在高位LSB的值在DO行上保持有效。什么時候?SE被強制調低數據首先被LSB打卡。在不包括SE控制線的設備上,LSB優先,在MSB第一個數據流。然后DO線變低一直保持低位直到CS返回高位。ADC08031是一個例外,因為它的數據只在MSB中首先輸出格式。

8、當CS線高時,所有內部寄存器被清除滿足了t選擇要求。請參見“時序圖”下的“數據輸入時序”。如果需要另一個轉換,則CS必須進行從高到低的轉換,然后地址信息。DI和DO線可以捆綁在一起并進行控制通過一條線的雙向處理器I/O位。這是可能的,因為DI輸入只是“查看”當DO行是仍然處于高阻抗狀態。

3.0參考因素

施加在這些轉換器的參考輸入上的電壓VREFIN定義了模擬輸入的電壓范圍(車輛識別號(最大)和車輛識別號(最?。┲淶牟鉅?,在此差異上,256個可能的輸出代碼適用。這種裝置既可用于比率測量應用,也可用于要求絕對精度的系統。參考引腳必須連接到能夠驅動參考輸入電阻(低至1.3kΩ)的電壓源。該引腳是用于逐次逼近轉換的電阻分壓器串和電容器陣列的頂部。

在比率測量系統中,模擬輸入電壓與a/D參考電壓成正比。該電壓通常是系統電源,因此VREFIN引腳可以連接到VCC(在ADC08032內部完成)當模擬輸入和A/D參考同時移動時,該技術放寬了系統參考的穩定性要求,在給定的輸入條件下保持相同的輸出代碼。

對于絕對精度,當模擬輸入在非常特定的電壓限制之間變化時,可以使用時間和溫度穩定的電壓源對參考管腳進行偏置。對于ADC08034和ADC08038,2.6V(注8)的帶隙基準電壓與VREFOUT相連。這可以綁定到VREFIN。建議使用100μF電容器繞過VREFOUT。LM385和LM336參考二極管是與這些轉換器一起使用的良好的低電流器件。

參考值的最大值限于VCC電源電壓。然而,最小值可以非常?。湫托閱芴卣鰨?,以允許傳感器輸出的直接轉換,提供小于5V的輸出跨度。由于轉換器的靈敏度增加(1lsb等于VREF/256),因此在以減小的跨度運行時,必須特別注意噪聲拾取、電路布局和系統誤差電壓源。

4.0模擬輸入

這些轉換器最重要的特點是,它們可以位于模擬信號源,通過幾根電線就可以與具有高抗噪聲串行位流的控制處理器通信。這本身極大地減少了電路,以保持模擬信號的準確性,否則最容易受到噪聲拾取。然而,對于模擬輸入,如果輸入在開始時有噪聲,或者可能在很大的共模電壓上有噪聲,則有幾個字是順序的。

這些轉換器的差分輸入實際上減少了共模輸入噪聲的影響,共模輸入噪聲是一種信號,對于一個轉換來說,對所選的“+”和“-”輸入都是公共的(60赫茲是最典型的)。采樣“+”輸入和“-”輸入之間的時間間隔是時鐘周期的/2。在此短時間間隔內,共模電壓的變化會導致轉換錯誤。對于正弦共模信號,該誤差為:

其中fCM是共模信號的頻率,VPEAK是其峰值電壓值,fCLK是A/D時鐘頻率。

對于一個60Hz共模信號產生一個4的LSB誤差(5MV),轉換器在250kHz下運行,它的峰值必須是663V,這將超過允許的,因為它超過了最大模擬輸入限制。

源電阻限制對于輸入多路復用器的直流泄漏電流很重要。如果電源電阻大于1kΩ,則不應使用旁路電容器。最壞情況下,溫度超過±1微安的泄漏電流將產生1kΩ源電阻的1mV輸入誤差。如果需要高阻抗信號源,運放RC有源低通濾波器可以提供阻抗緩沖和噪聲濾波。

5.0可選調整

5.1零誤差

A/D的零點不需要調整。如果最小模擬輸入電壓值VIN(MIN)未接地,則可以進行零偏移。轉換器可以做成-通過將任何車輛識別號(-)輸入偏置到此車輛識別號(最?。┲?,為此最小輸入電壓輸入0000數字代碼。這利用了A/D的差模操作。

A/D轉換器的零誤差與傳遞函數的第一個提升管的位置有關,可以通過將車輛識別號(-)輸入接地并對車輛識別號(VIN)輸入施加小幅度正電壓來測量。零誤差是實際直流輸入電壓之間的差,這是使輸出數字代碼從0000轉換所必需的0000至0000 0001和理想的/2 LSB值(/2 LSB=11VREF=5.000VDC時為9.8mV)。

5.2滿標度

滿標度調整可通過施加差分輸入電壓(從所需模擬滿標度電壓范圍降低1/2lsb)來進行,然后調整從1111110到1111111的數字輸出代碼的VREFIN輸入(或ADC08032的VCC)的大小。

5.3調整任意模擬輸入電壓范圍

如果A/D的模擬零電壓從地面移開(例如,為了適應不接地的模擬輸入信號),這個新的零參考

應先適當調整。將等于所需零參考電壓加上/2 LSB(其中,使用1 LSB=模擬量距/256計算所需模擬量距的LSB)的車輛識別號(+)電壓應用于所選“+”輸入,然后應調整相應“-”輸入處的零參考電壓,以獲得00HEX到01HEX的代碼轉換。

應[在施加適當的車輛識別號(-)電壓]的情況下,對車輛識別號(-)輸入施加一個電壓,該電壓由以下給出:

其中:VMAX=模擬輸入范圍的高端和VMIN=模擬范圍的低端(偏移零點)。(均為地面參考。)然后調整VREFIN(或VCC)電壓以提供代碼從FEHEX更改為FFHEX。這就完成了調整過程。

應用

ADC08038評估的“獨立”連接

(1)、比稱重傳感器本身多使用一根電線;

(2)、可在數字輸出傳感器的稱重傳感器內安裝兩個微型DIP;

(3)、電子偏移和增益微調-放寬測量因子和偏移的機械規格;

(4)、低電平單元輸出立即轉換為高抗噪性。

(1)、所有電源由回路供電;

(2)、1500V輸出隔離。

(1)、無需遠程供電;

(2)、1500V隔離。







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