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特征
串行数字数据链路需要很少的I/O引脚;模拟输入跟踪/保持功能;带地址逻辑的4或8通道输入多路复用器选项;片上2.5V带隙基准(±2%以上保证温度);无需进行零刻度或满刻度调整;TTL/CMOS输入/输出兼容;0V至5V模拟输入范围,带单个5V电源。
主要规格
分辨率8位;转换时间(fC=1MHz)8微秒(最大值);功耗20兆瓦(最大);单电源5 VDC(±5%)n总未调整误差±1/2 LSB和±1 LSB;线性误差(VREF=2.5V)±1/2 LSB;无缺失代码(温度过高);车载参考电压+2.5V±1.5%(最大值)。
应用
数字化汽车传感器;过程控制/监控;噪声环境中的遥感;嵌入式诊断。
一般描述
该ADC08131/系列一/O被配置为与NSC微电线串行数据交换标准相配合,以便于接口工艺家族的控制器,可以容易地接口标准移植寄存器或微处理器所有三个设备提供2.5V带间隙源参考温度保证性能。一条轨迹/保持函数使模拟电压在正在实际转换过程中输入Vary。模拟输入可以被配置为在不同的操作单端、微分、或组合伪微分模式另外,可以调节小的1V输入电压。
功能描述
多路复用器寻址模式也可以选择极性。通道0可能是这些转换器的设计采用了比较器结构和内置的采样保持,提供不同的输入或反之亦然。这个可编程性最好通过模拟输入来说明,用一个连续的模拟程序来转换。各种产品选项。选择为正输入,通道1为负下表所示的MUX寻址码实际转换的电压总是差-MUX地址通过DI线转移到转换器中。在指定的“+”输入端子和“-”输入端子之间。每对输入端子的极性表示转换器期望的最正极的线路。如果-因为ADC08131只包含一个差分输入具有固定极性分配的通道,它不需要正在寻址。
有符号“+”输入电压小于“-”输入电压ADC08138上的公共输入线(COM)可以用全零输出代码响应。用作伪微分输入。在此模式下,电压一个独特的输入复用方案已经被用来支持这个引脚被视为“其他”输入的任何其他输入VIDE多个模拟通道与软件可配置单端,差分,或伪微分(这将转换在任何模拟输入电压之间的差异。此功能在单电源应用程序和公共终端)操作中最有用。使用这种类型的输入flex,可以大大简化模拟信号选项,其中模拟电路可以偏置到基于传感器的数据采集系统中所需的电位条件-频道。此电压不必是模拟接地;它可以是所有除接地和输出信号外的所有信号这一潜力。
一个转换器包现在可以处理接地参考输入和真差分输入以及信号表1。具有任意参考电压的多路复用器/封装选项。
在开始转换之前,在MUX寻址序列期间分配特定的输入配置。MUX地址选择要启用的模拟输入,以及该输入是单端还是差分输入。差分输入仅限于相邻信道对。例如,可以选择信道0和信道1作为差分对,但是信道0或信道1不能与任何其他信道差分地动作。除了选择差速器由于输入配置受软件控制,因此在每次转换之前,可以根据需要修改此行出现的第一个逻辑“1”。通道(忽略所有前导零)。在起始位之后,可以将其视为单端,接地参考输入转换器期望接下来的2到4位为一个转换的MUX;然后可以将其重新配置为签名字的一部分。
另一个转换的差分通道。图1插图-3。当起始位已移位到起始位置时,可以实现输入灵活性。在MUX寄存器中,输入通道-每个通道的模拟输入电压可以是有符号的,转换即将开始。自动插入地下50 mV至VCC上50 mV(通常为5V)的间隔(带-/2时钟周期),以允许采样降低转换精度。锁定模拟输入。在这段时间结束时,SARS线路会变高,表示转换正在进行中,而DI线路被禁用(它不再接受1这些转换器的一个最重要的特点是数据。与控制处理器的串行数据链路。使用序列4。数据输出(DO)线现在采用三态通信格式,提供两个非常重要的系统im-并提供前导零。
provents;它允许在5个。在转换过程中,SAR比较器小封装的输出可以通过将转换器定位在一系列连续电压的通用模拟传感器上,消除低电平信号的传输,指示模拟输入是否大于(高)电平模拟信号;从额定电容器阵列(前5位)和电阻阶梯(后3位)内部传输高噪声免疫数字数据。每次比较之后回到主机处理器。
为了了解这些转换器的操作,最好将比较器的输出发送到参考时钟下降沿的时序图和功能框图上的DO行。此数据是Converland遵循完整转换序列的结果。为清楚起见,将为每个设备显示一个被移出(首先是MSB)并且可以是单独的时序图的版本。处理器立即读取。
1、通过拉动CS(芯片选择)6启动转换。在8个时钟周期之后,转换完成。线很低。这条线必须保持在低位,以便整个conver-SARS线返回低位,以指示随后的/2时钟周期。转换器现在正在等待开始位及其MUX赋值字。
2、在时钟的每个上升沿上(DI)线路被记录到MUX地址移位寄存器中。起始位是出现在这一行的第一个逻辑“1”(忽略所有前导零)。在开始位之后转换器希望接下来的2到4位是MUX赋值字。
3、当起始位移到起始位置时在MUX寄存器中,输入通道已被分配,转换即将开始。间隔自动插入1/2时钟周期,以便对模拟输入进行采样。SARS线在这段时间结束,表示转换正在进行进程和DI行被禁用(它不再接受数据)。
4、数据输出(DO)线现在脱离三态并提供前导零。
5、在转换过程中,SAR比较器的输出指示模拟输入是否大于(高)或小于(低)额定电容器阵列内部产生的一系列连续电压(前5位)和一个电阻梯(最后3位)。每次比较之后比较器的输出被发送到CLK下降沿。此数据是转换的结果(首先是MSB),可以是处理器立即读取。
6、在8个时钟周期之后,转换完成。这个SARS线返回低位,表示1/2时钟周期。
7、逐次逼近寄存器中的存储数据加载到内部移位寄存器中。如果程序员希望数据能以LSB-first格式提供[这利用了换档启用(SE)控制线]。打开ADC08138 SE线引出,如果保持在高位LSB的值在DO行上保持有效。当SE被强制降低时,数据首先被LSB打卡。在不包括SE控制线的设备上,LSB优先,在MSB第一个数据流。然后DO线变低一直保持低位直到CS返回高位。ADC08131是一个例外,因为其数据仅以MSB first格式输出。
8、当CS线高时,所有内部寄存器被清除满足了t选择要求。请参见“时序图”下的“数据输入时序”。如果需要另一个转换,则CS必须进行从高到低的转换,然后地址信息。DI和DO线可以捆绑在一起并进行控制通过一条线的双向处理器I/O位。这是可能的,因为DI输入只是“查看”当DO行是仍然处于高阻抗状态。
参考因素
这些转换器上的VRIFIN引脚是用于逐次逼近变换的电阻分压器串和电容器阵列的顶部。应用于该参考输入的电压定义了模拟输入的电压范围(256个可能输出代码所适用的车辆识别号(最大)和车辆识别号(最小))之间的差异)。基准源必须能够驱动基准输入电阻,该电阻可以低至1.3 kΩ。
对于绝对精度,当模拟输入在特定电压限制之间变化时,参考输入必须使用稳定的电压源进行偏置。ADC08134和ADC08138在VREFOUT提供2.5V带隙基准的输出。这个电压变化不大温度、电源电压或负载电流(见电气特性表中的参考特性),可直接连接至VREFIN,模拟输入范围为0V至2.5V。该输出也可用于偏置外部电路,因此可作为比率测量应用中的参考。建议使用100μF电容器绕过VREFOUT。
对于ADC08131,车载参考的输出在内部与参考输入相连。因此,该装置的模拟输入范围设置为0V至2.5V。提供的引脚VREFC用于旁路和偏置上述外部电路。参考值的最大值限于VCC电源电压。但是,最小值可以是当以减小的跨度运行时,由于小(见典型性能特征),允许转换器的di灵敏度(1LSB等于VREF/256)。提供小于5V输出范围的传感器输出的矩形转换。
模拟输入
这些转换器最重要的特点是,它们可以位于模拟信号源处,并通过只有几根电线可以与具有高抗噪声串行位流的控制处理器通信。这本身极大地减少了电路,以保持模拟信号的准确性,否则最容易受到噪声拾取。然而,对于模拟输入,如果输入在开始时有噪声,或者可能在很大的共模电压上有噪声,则有几个字是顺序的。
这些转换器的差分输入实际上减少了共模输入噪声的影响,共模输入噪声是一种信号,对于一个转换来说,对所选的“+”和“-”输入都是公共的(60赫兹是最典型的)。采样“+”输入和“-”输入之间的时间间隔是时钟周期的/2。在此短时间间隔内,共模电压的变化会导致转换错误。对于正弦共模信号,该误差为:
其中fCM是共模信号的频率,VPEAK是其峰值电压值,fCLK是A/D时钟频率。
对于一个60Hz的共模信号产生一个4的LSB误差(5 mV),转换器在250kHz下运行,其峰值必须是663V,这将超过允许的,因为它超过了最大模拟输入限制。1
源电阻限制对于输入多路复用器的直流泄漏电流很重要。在接近或最大速度运行时,如果源电阻大于1K,则不应使用旁路电容器。最坏情况下,温度超过±1微安的泄漏电流将产生1kΩ源电阻的1mV输入误差。如果需要高阻抗信号源,运放RC有源低通滤波器可以提供阻抗缓冲和噪声滤波。
可选调整
零误差
A/D的零点不需要调整。如果最小模拟输入电压值VIN(MIN)未接地,则可以进行零偏移。通过在该车辆识别号(最小)值处偏置任何车辆识别号(负极)输入,转换器可以输出该最小输入电压的0000 0000数字代码。这利用了A/D的差模操作。
A/D转换器的零误差与传递函数的第一个提升管的位置有关,可以通过将车辆识别号(-)输入接地并对车辆识别号(VIN)输入施加小幅度正电压来测量。零误差是仅使输出数字代码从0000转换到0000 0001所需的实际直流输入电压与理想/2 LSB值(/2 LSB)之间的差值=11;VREF=5.000VDC时为9.8mV)。
满标度
可通过施加差分输入电压(从所需模拟满标度电压范围下降1/2 LSB)进行满标度调整,然后调整刚从1111 1110变为1111 1111的数字输出代码的VREFIN输入量值(参见标题为“量程调整;0V≤VIN≤3V”的图)。这只有在ADC08134和ADC08138上才能实现。(参考在内部连接到ADC08131的VREFIN)。
任意模拟输入电压范围的调整
如果A/D的模拟零电压从地面移开(例如,为了适应不接地的模拟输入信号),则应首先正确调整新的零参考。将等于所需零参考电压加上/2 LSB(其中,使用1 LSB=模拟量距/256计算所需模拟量距的LSB)的车辆识别号(+)电压应用于所选“+”输入,然后应调整相应“-”输入处的零参考电压,以获得00HEX到01HEX的代码转换。1
应[在施加适当的车辆识别号(-)电压]的情况下,对车辆识别号(-)输入施加一个电压,该电压由以下给出:
其中:VMAX=模拟输入范围的高端;VMIN=模拟范围的低端(偏移零点)。(均为地面参考。)然后调整VREFIN(或VCC)电压,以提供从FEHEX到FFHEX的代码更改这就完成了调整过程。