ADC7802点击型号即可查看芯片规格书
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特征
●与ADC7802和ADS7803兼容的引脚
●单电源：+5V或+3.3V
●低功率：14mW加上断电
●温度下的信噪比：最小69dB， fIN = 1kHz；最小66dB， fIN = 50kHz
●快速转换时间：8.5微秒；包括采集（117kHz采样价格）；四通道输入多路复用器
●自动校准：无偏移或增益调整要求的
说明
ADS7832是一个具有内部采样/保持和四通道多路复用器的单片CMOS 12位模数转换器。它经过了全面的设计和测试输入信号为50kHz时的动态性能。5V单电源要求和标准CS，RD和WR控制信号使零件易于使用在微处理器应用中。转换结果为通过8位3状态提供两个字节输出总线。
ADS7832有28针塑料蘸液和28引线PLCC，完全指定用于工业–40°C至+85°C温度范围。
操作理论
ADS7832利用先进的CMOS技术（逻辑密度、稳定的电容、精确的模拟开关和低功耗）的优势，提供一个带有片上采样和四通道模拟输入多路复用器的精确12位模数转换器。
输入级由一个模拟多路复用器和一个地址锁存器组成，用于从四个输入通道中进行选择。
转换器级由先进的逐次逼近结构组成，该结构使用电容网络上的电荷再分配来数字化输入信号。为了减小比较器的偏置误差，采用了一种温度稳定差分自动调零电路。
利用电容微调网络和存储在片上存储器中的校正因子对二元加权主电容网络中的线性误差进行校正。校正项由片上微控制器在校准周期内计算，该校准周期由通电或随时应用外部校准信号启动。在转换过程中，根据需要将正确的微调电容器切换到主电容器阵列中，以校正转换精度。主阵列和微调阵列中的所有电容都位于同一芯片上，无论是在温度还是在时间上，都实现了出色的稳定性。
为了灵活性，时序电路包括内部时钟发生器和外部时钟的输入，以便与外部系统同步。标准控制信号和三态输入/输出寄存器简化了ADS7832与大多数微控制器、微处理器或数字存储系统的接口。
片上采样为50千赫的输入信号提供了卓越的动态性能，并具有4MHz的全功率3dB带宽。在关键的应用中，可以完全控制采样保持时间。
最后，这种性能与CMOS结构的低功耗优势相匹配，允许典型的10mW功耗，并具有50微W的掉电选项。
操作
基本操作
图1显示了操作所需的简单电路在透明模式下，转换单个输入通道。引脚20（WR）上的convert命令启动转换。插脚22（忙）将在转换过程（包括样本采集和转换），转换完成后才上升。然后可以使用pin 18读取输出数据的两个字节（RD）和针脚21（HBE）。
开始转换
在WR输入的上升沿开始转换，在A0、A1和CS上有有效信号。选定的输入信道被采样五个时钟周期。连续的图1。基本操作。
近似转换发生在时钟周期6到17之间。图2和3显示了完整的转换序列和启动转换的时间。
如果特殊功能寄存器的D2已写入高电平，则也可以通过引脚26上的上升沿启动转换，如下所述。
校准
通电后（或断电后）自动启动校准循环。用户也可以随时通过最小100ns的上升沿开始校准-校准引脚（引脚26）上的宽低脉冲，或通过在特殊功能寄存器中设置D1高（见SFR部分）。无论转换是否正在进行，校准命令都将启动校准周期。在校准周期中，将忽略转换命令。
校准需要4608个时钟周期，并自动添加正常转换（17个时钟周期）。因此，在校准周期结束时，在输出寄存器。为了获得最大的准确度，在校准过程中，供应和参考需要稳定。为确保电源电压稳定，内部计时器在通电/断电和校准周期开始之间提供37393个时钟周期的等待时间。
读取数据
ADS7832的数据以两个8位字节读取，其中低字节包含8个LSB数据，高字节包含4个MSB数据。输出用直接二进制编码（0V=000十六进制，5V=FFF十六进制），并且数据以右对齐格式显示（LSB是16位字中最右的位）。传输高字节和低字节需要两次读取操作，字节根据高字节使能管脚（HBE）上的输入电平显示。
字节可以按任意顺序读取，具体取决于状态HBE输入的。如果当CS和RD低时HBE改变，输出数据将改变以对应于HBE输入。图4显示了先读取低字节，然后读取高字节的时间。
ADS7832提供两种读取转换结果的模式。通电时，转换器设置为透明模式。
透明模式
这是ADS7832的默认模式。在这种模式下逐次逼近的转换决策寄存器在生成时被锁存到输出寄存器中。因此，可以在结束后读取高字节（4个MSBs）第九个时钟周期（mux的五个时钟周期分离器的设置、采样和自动调零，然后是4MSB的四个时钟周期决策。）忙碌之后，完整的12位数据可用已变高，或内部状态标志变低（D7当HBE高时）。
锁存输出模式
此模式通过在带CS和WR LOW和SFR的特殊功能寄存器和HBE高。（参见对特殊功能的讨论在下面注册。）在这种模式下，来自转换的数据被锁存到只有在转换完成后才输出缓冲区，并且在下一次转换完成之前保持不变。这个转换结果在下一次转换期间有效。这个允许读取数据，即使在新转换为启动，以提高系统吞吐量。
计时注意事项
表1和图3到图9显示了ADS7832在各种工作模式下。所有关键参数均保证在-40°C至+85°C工作范围，便于系统设计。
特殊功能寄存器（SFR）
有一个内部寄存器，用于确定与ADS7832有关的附加数据，或写入附加数据转换器说明。
表二显示了特殊功能寄存器中的数据将通过驱动HBE HIGH传输到输出总线（SFR高）并启动读取循环（驱动RD和CS LOW和WR HIGH）中的Power Fail标志当电源电压降到2.7V以下时，设置SFR。该标志还意味着新的校准已经开始，
所有写入SFR的数据都已丢失。因此ADS7832将再次处于透明模式。写一篇SFR中的低至D5重置电源故障标志。卡尔SFR中的错误标志在以下期间发生溢出时设置校准，这可能发生在非常嘈杂的系统中。它是通过开始校准重置，并在无溢出的校准完成。
表3显示了如何将指令传输到通过驱动HBE HIGH（带SFR）实现特殊功能寄存器高）并启动写入循环（驱动WR和CS低与RD高）注意，向SFR写入启动新的转换。
断电模式
在SFR中写入高到D3将使ADS7832处于断电模式。功耗降低到50微瓦，D3保持较高。内部时钟和模拟电路关闭，尽管输出寄存器和SFR仍然可以正常访问。要退出掉电模式，请在SFR中向D3写入低电平，或启动通过向校准引脚发送低电平或向D1写入高电平进行校准。注意，如果电源电压降到3V以下，然后恢复，校准将自动启动，SFR将重置。D3将处于高位，ADS7832将处于断电模式。
在断电模式下，CS和WR上的脉冲将启动一次转换，然后ADS7832将恢复断电。此外，写入SFR中的D1和D3将在4625个时钟周期内启动校准、进行单次转换并恢复到断电模式。准确的转换结果将在输出寄存器中可用。
采样时间包括从断电到正常运行的激活延迟。不需要额外的时间，无论是在断电模式下还是在断电模式下进行一次转换时。
采样/保持控制模式
当D2处于SFR高电平时，引脚26上的上升沿输入将ADS7832从采样模式切换到具有5ns孔径延迟的保持模式。这也会启动转换，转换将在1.5 CLK周期内开始。
此模式允许对采样进行完全控制以保持计时，这在外部事件触发采样计时时特别有用。
在采样/保持控制模式下，在两次转换之间，引脚26必须保持在最低2.5微秒的低位，以允许精确采集输入信号。此外，由于比较器的自动调零与采样不同步，在这种模式下，偏移误差将增加。最小偏移量是通过同步采样信号到CLK来实现的，无论是内部的还是外部的。理想情况下，采样信号上升沿应比CLK下降沿延迟20ns。这将使偏移误差保持在1LSB左右。
在采样/保持控制模式下，WR上的低脉冲（CS低）不会启动转换，但上升edge将根据A0和A1上的输入。更换频道时，必须在针脚26变高之前至少完成2.5微秒（以启动转换。）
控制线
表4显示了ADS7832。标准CS、RD和WR控制的使用信号简化了大多数微处理器的使用。在同时，状态的可用性保证了灵活性通过SFR和直接在别针上。
安装
输入阻抗
ADS7832具有很高的输入阻抗（输入过温偏置电流最大为100nA），以及低的50pF输入电容。为了确保转换精确到12位，模拟源必须能够对50pF充电，并在开始转换后的前五个时钟周期内进行结算。在这段时间内，输入端对模拟输入端的噪声也非常敏感，因为它可以被注入到电容器阵列中。
在许多应用中，如图10a所示的简单无源低通滤波器可用于改善信号质量。在这种情况下，源阻抗需要小于5kΩ，以使感应偏移误差保持在1/2LSB以下，并满足五个时钟周期的采集时间。图10a中的值满足这些要求，并将保持系统的全功率带宽。对于较高的源阻抗，应使用如图10b所示的缓冲器。
输入保护
输入信号范围不得超过±VREF或VA超过0.3V。模拟输入内部固定在VA上。为了防止损坏ADS7832，可以流入输入的电流必须限制在20毫安。一种方法是使用外部电阻与输入滤波器电阻串联。例如，1kΩ输入电阻允许过电压达到20V而不会损坏。
参考输入
建议在VREF+和VREF之间使用10μF钽电容器，以确保低源阻抗。这些电容器应尽可能靠近ADS7832以减少动态误差，因为在执行逐次逼近步骤时，参考提供电流包。
VREF+不得超过VA。虽然VREF+=5V和VREF–=0V规定了精度，但变频器可以在VREF+低至4.5V和VREF-高至1V的情况下工作。
只要VREF+和VREF-之间至少有4.5V的差异，误差的绝对值不会有显著变化，因此精度通常在±1LSB范围内在系统设计期间，需要考虑参考源的电源，以防止VREF+超过（或过冲）VA，特别是在通电时。此外，通电后，如果基准在33056个时钟周期内不稳定，则可能需要额外的校准周期。
电源
到ADS7832的数字和模拟电源线应使用10μF钽电容器绕过，尽可能靠近零件。尽管ADS7832具有优异的电源抑制性能，但即使在更高的频率下，也推荐使用线性稳压电源。
应注意确保VD不会在VA之前出现，否则可能会对零件造成永久性损坏。图11显示了一种良好的供电方式，通过干净的线性电源为VA和VD供电，VA和VD之间的10Ω电阻确保VD在VA之后出现。
这也是一个很好的方法，进一步隔离ADS7832与数字电源在一个系统中的重要开关电流，可能会降低转换的准确性。
接地
为了最大限度地提高ADS7832的精度，模拟和数字接地不在内部连接。这些点应具有非常低的阻抗，以避免数字噪声反馈到模拟地面。VREF–pin用作输入信号的参考点，因此它应该直接连接到AGND以减少潜在的噪声问题。
外部时钟操作
驱动ADS7832时钟所需的电路外部源如图12a所示。外部时钟必须为低电压提供最大0.8V电压，为最小3.5V电压高，上升和下降时间不超过200ns。这个外部时钟的占空比可以随着低时间和高时间都至少200ns宽。在微处理器应用中，建议将转换时钟与外部系统时钟同步，以防止拍频问题。
注意，电气规格表基于使用外部2兆赫时钟。通常，指定的时钟频率保持在0.5之间2.4兆赫。
内部时钟操作
图12b显示了如何使用内部时钟生成电路。时钟频率仅取决于电阻器，如“内部时钟频率vs“RCLOCK”在典型性能曲线部分。时钟发生器可以在100kHz和2MHz之间工作。当R=100kΩ时，时钟频率名义上将为800千赫。内部时钟振荡器的变化可能高达每台设备20%，随温度变化，如典型性能曲线所示。因此，使用在以下应用中首选外部时钟源转换定时的控制至关重要，或者转换器需要同步。
应用
双极输入范围
图13显示了一个精确而简单的转换电路双极性±5V输入信号转换为单极性0至5V信号由ADS7832转换，使用精度高、成本低全差分放大器，INA105。
图14显示了转换双极性±10V输入的电路信号转换成单极0至5V信号ADS7832。这个电路的精度将取决于三个电阻的匹配和跟踪。
为了使该电路达到完全12位精度，R2和R3需要可在适当范围内调节。先修剪ADS7832连续转换并应用+9.9927V在输入端（+10V–1.5LSB）。调整R3直到ADS7832输出在代码FFE hex和FFF hex之间切换。这使得R3非常接近R1。然后，施加–9.9976V在输入端（–10V+0.5LSB），调整R2直到ADS7832输出在000十六进制和001十六进制之间切换。在每个微调点，通过第三个电阻的电流几乎为零，因此在大多数情况下，一次修剪迭代就足够了案例。如果所选运放具有较大的偏置电压或偏置电流，或者如果+5V引用不精确。
该电路还可用于调整增益和偏移误差由于ADS7832之前的组件，要匹配变频器提供的自校准性能。
