网站公告列表

  没有公告

加入收藏
设为首页
联系本站
您现在的位置: Analog安诺电子网 >> 文章 >> 解决方案 >> 文章正文
  [组图]AD7891高速数据采集系统的原理与应用           ★★★ 【字体:
AD7891高速数据采集系统的原理与应用
作者:刘春生 游…    文章来源:国外电子元器件    点击数:    更新时间:2008-5-7    

摘要:AD7891是美国ADI公司推出的一种12位数据采集系统(DAS),它具有并行和串行两种工作模式,适合与各种微处理器接口。采用单电源工作,功耗低。内含8个具有过压保护的模拟信号通道,并可选择输入信号范围,非常适合于在数据采集系统、电机控制、移动通信系统和测试设备中使用。文中介绍了AD7891的功能特点和工作时序,并给出了AD7891与微处理器的串行和并行接口电路。
关键词:模数转换器;数据采集;采样保持;AD7891  


1引言
  
AD7891是美国ADI公司推出的一种12位数据采集系统(DAS),它具有并行和串行两种工作模式,适合与各种微处理器、控制器以及数字信号处理机接口。AD7891内含输入多路转换器、采样保持放大器、12位高速ADC、+2.5V基准电压源和高速接口电路,并有8个具有过压保护的模拟信号通道,AD7891-1可承受的过压为±17V。AD7891的模数转换时间是1.6μs,采样时间为1.4μs。当只对一个通道信号采样时,采样率为500kSPS;当对8个通道信号逐个采样时,采样率为62.5kSPS。AD7891-1使用硬件或软件方法控制转换开始的数据采样时间分别为0.6μs和0.7μs,相应的数据采样率分别为454.5 kSPS和435 kSPS。AD7891采用单电源工作,功耗低,可选择输入信号范围,也可并行或串行工作,非常适用于数据采集系统、电机控制、移动通信系统和测试设备等方面的应用。

2 结构及功能
    AD7891的内部功能框图如图1所示。图2所示为其引脚排列。各管脚功能如表1所列。

 

 

 

 

3 工作时序和极限参数
  
AD7891在和各种微处理器接口时,可采用串行和并行两种接口模式,其相应的并行和串行
工作时序如图3、图4所示。表2所列为AD7891的极限参数。  

 


 

 

  

 



4 AD7891的应用
  
4.1模拟信号输入  

    AD7891每个模拟信号通道均有两个可供选择的输入信号范围。AD7891-1的输入信号范围为±5V和±10V。当输入端VINXA和VINXB相连时,输入模拟信号的范围为±5V;当VINXB和模拟地相连时,输入模拟信号范围为±10V。对于±5V输入信号范围,AD7891的输入阻抗为20kΩ,而对于±10V输入信号范围,其输入阻抗为34.3kΩ。AD7891-2的输入信号范围为:+5V,+2.5V,±2.5V.当VINXB和模拟地相连时,输入信号为+5V;当VINXA和VINXB相连时,输入信号范围为+2.5V;当VINXB和2.5V基准电压相连时,输入信号为±2.5V。2.5V基准电压应是低阻抗输出的基准源。当使用芯片内部+2.5V基准源时,应加缓冲级。对于+5V和±2.5V输入信号,AD7891-2的输入阻抗为3.6kΩ;当输入信号为+2.5V时,输入信号通过多路选择器和并联的两个1.8kΩ电阻流入输入为高阻状态的采样保持放大器。

    4.2基准电压

    AD7891既可以使用片内基准源,也可以使用外部基准源。其片内的标称基准输出电压相对基准地(REFGND)为2.5V。基准输入引脚可以接到基准输出引脚,也可以接到高精度2.5V外部基准电压源(如AD580、AD680、AD780、REF43)。使用外部基准源时,应加缓冲放大器。REFOUT/REFIN引脚与REFGND引脚间应接一个0.1μF的陶瓷去耦电容,REFGND基准地应和模拟地AGND相连。
    4.3控制寄存器  

    AD7891有一个6位控制寄存器。寄存器各位分别控制芯片模拟信号通道的选择、模数转换的开始、待机工作模式选择和输出数据格式,可以通过并行写操作或串行写操作将控制字写入控制寄存器。在芯片刚接通电源时,控制寄存器各位的初始状态均为0。为了将控制字写入控制寄存器,至少需要6个串行时钟周期。格式为:


    其中A2,A1,A0为地址输入端,用来选择多路选择器模拟信号输入通道。A2为最高有效位。通道数N可由下列公式计算确定:


    N=4A2+2A1+A0+1  


  SWCONV是软件模数转换开始位。当这一位写入1时,模数转换开始。
    SWSTBY为待机模式输入位。当这一位写入1时,芯片处于待机模式;写入0时,芯片处于正常工作状态。
    FORMAT为数据格式位。在单极性信号输入时,若该位写入0,则输出的数据格式为直接的二进制码;在双极性信号输入时,若该位写入1,则输出的数据格式为二进制补码。
    4.4接地和电源去耦  

    适当接地和电源去耦是模数转换器在采样系统使用设计中应十分注意的问题。AD7891有模拟地AGND和数字地DGND,且应在同一点接地。在使用中,系统的模拟地AGND和数字地DGND也应在同一点接地,而且系统的主要接地点应尽可能靠近AD7891。另外,AD7891的两个电源端均应分别接去耦电容,具体接法如图5所示。

5 AD7891和微处理器的接口

   AD7891作为信号采集系统的前端器件,需要和各种微处理器进行接口。AD7891可与各种微处理器实现并行和串行两种方式的接口,具体微电路接法如图6和图7所示。

 

  

参考文献

1.Analog Devices Inc,LC2 MOS8-Channel,12-Bit High Speed Data Acquisition System.Data Sheet,1995

文章录入:admin    责任编辑:admin 
  • 上一篇文章:

  • 下一篇文章: 没有了
  • 发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口
    最新热点 最新推荐 相关文章
    另类传感器观念:汽车传感器
    另类传感器观念:汽车传感器
    另类传感器观念:汽车传感器
    [连载]ADSP-21535芯片介绍之
    高速数据采集系统中精确时标
    ADV611视频编解码芯片的原理
    智能化传感器中应用仪表放大
    基于传感器信息融合技术的汽
    IRIG-E标准FM-FM解调器的有
    Σ/Δ转换方法在智能仪表上的
      网友评论:(只显示最新10条。评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!)
    版权所有:Analog安诺电子网 湘ICP备06016315号