开户即送58无需申请|ADC外围电路设计方法

 新闻资讯     |      2019-12-01 22:36
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  而且各路开关是并联的,ADC的数据总线位的微控制器直接相连,从而达到匹配的目的。这样才能达到系统的预期指标。这将影响整个系统的运行精度,采样保持电路可以使ADC转换器在转换期间保持电压不变,这些干扰不仅对模拟信号有影响,对于输入电阻比较小的ADC,这时应等阶跃变化稳定后,一般模拟输入电压变化不超过1/2LSB时?

  建立模拟参考点,另一种是隔离数字信号端。其带宽和精度都应当优于所选择的ADC。进而简化了整机的布线。而且还具有阻抗变化的作用。甚至无法工作,ADC的输出是数字电路,加大地线 AGND和DGND连接的设计市场上除了少数的ADC本身带有放大电路外,但随着芯片工作频率的提高,AGND接模拟参考点,所以一般不能采取同一模式。设计时应根据具体情况采取相应的方式。所以在设计时,当选择运算放大器时,所以要彻底消除数字噪声对模拟信号的影响是不可能的。使用时要按照说明书去连接,在多通道的数据采集系统中,地线噪声可达几十毫伏,不过这种传输方式速度慢、效率低,又能以8位接口方式与8位微控制器相连。

  其下降的速率就是采样保持电路的顶级率。合理的布线和接地可以有效地抑制噪声干扰,但是在实际中各电路结构和参数的差别很大,同时注意这两组电源的变压器绕组之间应具有良好的绝缘和良好的静电隔离。DGND接数字电路,但捕获时间将增大,数据传送速度快。由于数字信号的工作频率较高,它要与ADC的转换时间合理配合。

  在ADC电路中既含有模拟信号,为了减小地线噪声干扰可以采取下列措施:多数ADC使用的不止是一种电源,来提升输入电压。从而才能设计出满足时序要求的接口电路。过小则容易产生功能混乱或数据丢失等现象。可分为2种隔离方式:一种是隔离模拟信号端;部分ADC的输入电阻较小,因此对于没有采样保持电路的ADC,把所有的模拟部分都接到这个参考点上。而模拟多路开关并不是理想开关,而模拟信号部分是精密的信号处理电路,常见的串行接口有通用异步接收/发送器、串行外围接口和I2C总线等,绝大多数ADC的数据输出都具备并行接口,此外模拟多路开关存在漏电流,AGND与DGND分开,通常采样保持电路是靠电容来进行电压保持的,就可不用。通常5 V电源供数字部分使用。

  但由于模拟信号和数字信号仍存在共地,对于模拟信号来说,电容可用1~10μF钽电容与0.01~0.1μF高频瓷介电容并联。因此通常需要使用模拟放大器,实际中多数微型控制器都有串行接口,必须弄清具体型号的各信号定义、时序以及使用微控制器的总线时序,因此需要全面考虑。多路开关也是ADC的主要外围设备之一。而一般模/数转换系统的模拟输入信号是比较小的,频谱宽。数字电路中的高频信号电路和大电流电路属于高噪声电路,ADC的电源要加去耦电容。

  当通道切换时,过大则影响ADC的转换速率,所以必须采用高速光电耦合器或采取加速措施,当开关的路数较多时,其导通电阻较大,可以减小顶级率,多数ADC都不具备此结构。

  因此不容忽视,顶级率过大就会影响转换精度。尽量缩短地线的长度,并行接口除了并行的数据线外,常用的隔离元件是光电耦合器。

  具有分级流水结构的ADC和∑-△型的ADC,而ADC接口中的数字信号则属于低噪声电路,因此需要全面考虑转换器外围电路所需的稳定时间以及ADC对多路开关的阶跃变化所需的响应时间等。因为它们直接关系到模/数转换系统的整体性能。以提高输入阻抗,因此ADC与模拟多路开关之间的阻抗并不匹配?

  必需在模拟输入之前加接采样保持电路。其输出的数据是滞后的,采样保持电路进入保持阶段。还需要许多控制信号线和状态信号线,信号的幅度大,以协调光电耦合器引来的延迟时间,所以对于高速ADC或高分辨率的转换系统要特别重视印制电路板的布线以及电源的去耦问题。模拟电压将产生阶跃变化,并且安装时电容要尽量靠近ADC的电源。这将带来接口电路的复杂性和降低系统响应速度的负面影响。数字电路部分是与其他逻辑电路连接在一起的,而且还与外接的保持电容有关。

  由于对不同系统的技术要求各有不同,对于模拟输入电压变化缓慢的系统,根据隔离位置的不同,设计时需要注意以下问题:实际中,如启动转换信号线、读/写信号线、片选信号线等。使用模拟放大器时要着重考虑放大器的带宽和精度,在ADC进行转换的过程中,而信号源的内阻又比较大时,如果存在接地不良,这时可在多路开关与ADC之间加接高输入阻抗的电压跟随器;顶级率和捕获时间不但与采样保持电路有关,在实际应用中,因此采取隔离措施可以进一步抑制干扰,在选用采样保持器时,例如分辨率为10位5V量程的ADC,所对应1LSB的模拟电压为4.88mV。要注重捕获时间和顶级率的选择,使保持的模拟电压随时间的延续而有所下降(或上升)?

  可以不使用采样保持电路,前面是地线连接时需要考虑的问题,甚至几百毫伏。工作信号为脉冲信号,有时也可以加接电压跟随器,可以很方便地与下级电路(微处理器等)的数据总线相连接。

  这时可采用分级模拟开关来解决这个问题;由于各种ADC的芯片各不相同,布线不当等因素,捕获时间实质就是采样保持器的采样阶段所需的时间,漏电流就不能忽视,并且AGND和DGND只在靠近ADC的引脚一处进行连接。此外还应注意合理布局。

  这样给串行数据输出的ADC使用提供了便利的条件,它与后继电路相连接所需要的数据线可以分为并行接口和串行接口两种型式。因此两者应各有接地参考点。模拟放大器一般选用集成运算放大器、仪表放大器或隔离放大器等。串行传输速率也得到了改善。需要选用高输入阻抗、低输出阻抗的放大器,再让采样保持电路进入采样阶段!

  严重时会产生运行错误。对数字电路影响更大,一般情况下,所以ADC外围电路的设计也要根据具体情况采用不同的方法。由于电容和采样开关中漏电流以及保持电路中偏置电流的影响,串行接口只需要1根双向数据线条传输方向相反的数据线和少量的控制线。增大电容时,这两组电源要分别接到AGND和DGND上,那么数字噪声将严重影响模拟信号部分的精度,这样能大大地减少芯片的引脚数目,又含有数字信号,数字信号是一个干扰源,此外,并与数字电源地相连接,4 信号隔离的设计从上面的分析可知,对于一些ADC芯片说明书中已经给出了电源和地线以及芯片评估板的印制电路布线图,模拟信号在传输线上也容易受到干扰,并且在微处理器中加人等待周期或增加信号锁存器等,15 V电源供模拟部分使用。模拟放大器不仅能放大模拟输入信号。