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AD转换电路图大年夜全(五款AD转换电路设计道理图详解)

来源:原创/投稿/转载 发布时间:2019-09-08
摘要:

  A/D转换就是要将模仿量V(如V=5V)转换成数字量D(如D=255)。模/数(A/D)转换的型式较多,如计数比较型、逐次切远亲近型、双积分型等等。在集成电路器件中广泛采取逐次切远亲近型,现扼要简介逐次切远亲近型A/D的根本任务道理。

  图为逐次切远亲近型的构造图。这类A/D转换器是以D/A转换器为基本,加上比较器、逐次切远亲近存放器、置数选择逻辑电路及时钟等构成。其转换道理以下。

  在启动旌旗灯号控制下,起首置数选择逻辑电路,给逐次切远亲近存放器最洼地位“1”,经D/A转换成模仿量后与输入模仿量停止比较,电压比较器给出比较成果。假设输入量大年夜于或等于经D/A变换后输入的量,则比较器为1,不然为0,置数选择逻辑电路根据比较器输入的成果,修改逐次切远亲近存放器中的内容,使其经D/A变换后的模仿量逐次切远亲近输入模仿量。如许经过若干次修改后的数字量,就是A/D转换成果的量。

  现切远亲近型A/D大年夜多采取二分搜刮法,即起首取许可电压最大年夜范围的1/2值与输入电压值停止比较,也就是起首最高为“1”,其他位为“0”。假设搜刮值在此范围内,则再取范围的1/2值,即次洼地位“1”。假设搜刮值不在此范围内,则应以搜刮值的最大年夜许可输入电压值的别的1/2范围,即最高位为“0”,顺次停止下去,每次比较将搜刮范围减少1/2,具有n位的A/D变换,经n次比较,便可取得成果。逐次切远亲近法变换速度较快,所以集成化的A/D芯片多采取上述办法。

  由图可知,A/D转换需外部启动控制旌旗灯号才能停止,分为脉冲启动和电平启动两种,应用脉冲启动的芯片有ADC0804、ADC0809、ADC1210等。应用电平启动的芯片有ADC570、ADC571、ADC572等。这一启动旌旗灯号由CPU供给,当A/D转换器被启动后,经过过程二分搜刮法经n次比较后,逐次切远亲近存放器的内容才是转换好的数字量。是以,必须在A/D转换停止后才能从逐次切远亲近存放器中取出数字量。为此D/A芯片专门设置了转换停止旌旗灯号引脚,向CPU发转换停止旌旗灯号,告诉CPU读取转换后的数字量,CPU可以经过过程当中断或查询方法检测A/D转换停止旌旗灯号,并从A/D芯片的数据存放器(即图10-9中逐次切远亲近存放器)中取出数字量。

  ICL7109的接口电路较强,输入为12位二进制数。其特点是:可与TTL电路兼容;具有三态控制输入;有通用旌旗灯号控制端,可便利监督转换;有极性和溢出位;片内有振荡器,UART异步收发数据交换;可串行、并行接口;差分输入,差分基准电压使其具有较低噪声和较小误差;带有防静电保护功能;类似型号有TSC7109,ADC7109。模仿部分接线图:

  平日A/D转换都需应用A/D转换芯片来完成,MC9S12XS128MAL是飞思卡尔公司HCS12系列16位单片机中的一种,它有8kB的RAM、128kB的片内闪存(FlashEEPROM)、2kB的电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)及多种功能的接口,MC9S12XS128内置的A/D模块是16通道、12位精度、多路输入复用、逐次切远亲近型的模数转换器,故可省去应用A/D转换芯片而设计的硬件电路,可降低本钱,进步了体系的稳定性及靠得住性。但单片机的模仿输入端只能接收单极正向模仿旌旗灯号,不克不及直接停止双极模仿旌旗灯号的模数转换,为此必须把双极模仿旌旗灯号转换成单极正向模仿旌旗灯号。在普通的设计中,常常要把形如-ui-+ui的双极型模仿旌旗灯号经过过程电位平移电路转换成0~5V单极旌旗灯号,而这类平移电路会使得A/D转换的精度降低一倍,并且稳定性也降低。而文中采取对称电路设计,使得单片机可接收的A/D旌旗灯号由0~5V扩大年夜到-5~+5V,A/D转换的量程扩大年夜了1倍,稳定性也大年夜幅进步。

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