模数转换电路分析(ADC0832) 17页PPT文档
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ADC08328位串行A/D 转换器ADC08321.功能特点ADC0832是NS(National Semiconductor)公司生产的串行接口8位A/D转换器,通过三线接口与单片机连接,功耗低,性能价格比较高,适宜在袖珍式的智能仪器仪表中使用。
ADC0832为8位分辨率A/D转换芯片,其最高分辨可达256级,可以适应一般的模拟量转换要求。
芯片具有双数据输出可作为数据校验,以减少数据误差,转换速度快且稳定性能强。
独立的芯片使能输入,使多器件连接和处理器控制变得更加方便。
通过DI 数据输入端,可以轻易的实现通道功能的选择。
其主要特点如下:●8位分辨率,逐次逼近型,基准电压为5V;●5V 单电源供电;●输入模拟信号电压范围为0~5V;●输入和输出电平与TTL 和CMOS 兼容;●在250KHZ 时钟频率时,转换时间为32us;●具有两个可供选择的模拟输入通道;●功耗低,15mW。
2.外部引脚及其说明ADC0832有DIP 和SOIC 两种封装,DIP 封装的ADC0832引脚排列如图6.21所示。
各引脚说明如下:●CS——片选端,低电平有效。
●CH0,CH1——两路模拟信号输入端。
●DI——两路模拟输入选择输入端。
●DO——模数转换结果串行输出端。
●CLK——串行时钟输入端。
●Vcc/REF——正电源端和基准电压输入端。
●GND——电源地。
3.单片机对ADC0832的控制原理一般情况下ADC0832与单片机的接口应为4条数据线,分别是CS、CLK、DO、DI。
但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的,所以电路设计时可以将DO 和DI 并联在一根数据线上使用。
当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平,此时芯片禁用,CLK 和DO/DI 的电平可任意。
当要进行A/D转换时,须先将CS端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。
此时芯片开始转换工作,同时由处理器向芯片时钟输入端CLK提供时钟脉冲,DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。
单片机和ADC0832的AD模数转换在工业控制和智能化仪表中,通常由微型计算机进行实时控制及实时数据处理。
计算机所加工的信息总是数字量,而被控制或被测量的有关参量往往是连续变化的模拟量,如温度、速度、压力等等,与此对应的电信号是模拟信号。
模拟量的存储和处理比较困难,不适合作为远距离传输且易受干扰。
在一般的工业应用系统中传感器把非电量的模拟信号变成与之对应的模拟信号,然后经模拟(Analog)到数字(Digital)转换电路将模拟信号转成对应的数字信号送微机处理。
这就是一个完整的信号链,模拟到数字的转换过程就是我们经常接触到的ADC(Analog to Digital Convert)电路。
模-数转换(ADC)简介模-数转换原理ADC的转换原理根据ADC的电路形式有所不同。
ADC电路通常由两部分组成,它们是:采样、保持电路和量化、编码电路。
其中量化、编码电路是最核心的部件,任何ADC转换电路都必须包含这种电路。
ADC电路的形式很多,通常可以并为两类:间接法:它是将采样-保持的模拟信号先转换成与模拟量成正比的时间或频率,然后再把它转换为数字量。
这种通常是采用时钟脉冲计数器,它又被称为计数器式。
它的工作特点是:工作速度低,转换精度高,抗干扰能力强。
直接法:通过基准电压与采样-保持信号进行比较,从而转换为数字量。
它的工作特点是:工作速度高,转换精度容易保证。
模—数转换的过程有四个阶段,即采样、保持、量化和编码。
采样是将连续时间信号变成离散时间信号的过程。
经过采样,时间连续、数值连续的模拟信号就变成了时间离散、数值连续的信号,称为采样信号。
采样电路相当于一个模拟开关,模拟开关周期性地工作。
理论上,每个周期内,模拟开关的闭合时间趋近于0。
在模拟开关闭合的时刻(采样时刻),我们就“采”到模拟信号的一个“样本”。
量化是将连续数值信号变成离散数值信号的过程。
理论上,经过量化,我们就可以将时间离散、数值连续的采样信号变成时间离散、数值离散的数字信号。