高精度測量類的ad

主要針對高精度測量類的AD.
1:參考電壓需要足夠精確,推薦使用外部高精準參考電壓.


2:如果PGA可調,增益係數一般是越小噪聲越低.


3:一般最好用到滿量程,此時AD精度不浪費.


4:如果有偏置,需要進行自校.


5:請注意在使用DEMO板調試時,會由調試口導入PC噪聲,由信號連接線導入外部噪聲,因此建議使用屏蔽電纜傳輸信號.


6:板上注意模擬電源和數字電源,以及模擬地和數字地要分開,減少耦合噪聲路徑.


7:使用差分輸入可以減少共模噪聲,但是差模噪聲會增大.


8:如果是片內集成AD的MCU,支持高速時鐘,如果不影響性能,內部工作時鐘越低,對您的AD採樣引起的干擾越小,如果是板上就需要注意走線和分區.


9:信號輸入前級接濾波電路,一般一階RC電路較多,注意Fc=1/1000~1/100 採樣頻率,電阻和電容的參數注意選取.信號接入後級接濾波電路最好採用sinc濾波方式.注意輸入偏置電流會限制您外部的濾波電阻阻值的大小.
R x Ib < 1LSB.
有的片內AD還有集成輸入Buffer,有助與抑制您的噪聲,一般是分兩當,看輸入信號範圍和滿量程之間的關係.
AD分爲很多中,SAR,FLASH,並行比較型,逐次逼近型,Delta sigma型,一般是速度越高,精度越高越貴,所以ADI之類的公司一直那麼富裕,賺黑錢......
針對不同場合不同成本不同要求分別選用.
還得注意是您的Layout.
經驗數據:做到以上幾點,您的分辨率會提高好幾位

目前生產AD/DA的主要廠家有ADI、TI、BB、PHILIP、MOTOROLA等,武漢力源公司擁有多年從事電子產品的經驗和雄厚的技術力量支持,已取得排名世界前列的模擬IC生產廠家ADI、TI公司代理權,經營全系列適用各種領域/場合的AD/DA器件。
1. AD公司AD/DA器件
    AD公司生產的各種模數轉換器(ADC)和數模轉換器(DAC)(統稱數據轉換器)一直保持市場領導地位,包括高速、高精度數據轉換器和目前流行的微轉換器系統(MicroConvertersTM )。
    1)帶信號調理、1mW功耗、雙通道16位AD轉換器:AD7705
    AD7705是AD公司出品的適用於低頻測量儀器的AD轉換器。它能將從傳感器接收到的很弱的輸入信號直接轉換成串行數字信號輸出,而無需外部儀表放大器。採用Σ-Δ的ADC,實現16位無誤碼的良好性能,片內可編程放大器可設置輸入信號增益。通過片內控制寄存器調整內部數字濾波器的關閉時間和更新速率,可設置數字濾波器的第一個凹口。在+3V電源和1MHz主時鐘時, AD7705功耗僅是1mW。AD7705是基於微控制器(MCU)、數字信號處理器(DSP)系統的理想電路,能夠進一步節省成本、縮小體積、減小系統的複雜性。應用於微處理器(MCU)、數字信號處理(DSP)系統,手持式儀器,分佈式數據採集系統。
    2)3V/5V CMOS信號調節AD轉換器:AD7714
    AD7714是一個完整的用於低頻測量應用場合的模擬前端,用於直接從傳感器接收小信號並輸出串行數字量。它使用Σ-Δ轉換技術實現高達24位精度的代碼而不會丟失。輸入信號加至位於模擬調製器前端的專用可編程增益放大器。調製器的輸出經片內數字濾波器進行處理。數字濾波器的第一次陷波通過片內控制寄存器來編程,此寄存器可以調節濾波的截止時間和建立時間。AD7714有3個差分模擬輸入(也可以是5個僞差分模擬輸入)和一個差分基準輸入。單電源工作(+3V或+5V)。因此,AD7714能夠爲含有多達5個通道的系統進行所有的信號調節和轉換。AD7714很適合於靈敏的基於微控制器或DSP的系統,它的串行接口可進行3線操作,通過串行端口可用軟件設置增益、信號極性和通道選擇。AD7714具有自校準、系統和背景校準選擇,也允許用戶讀寫片內校準寄存器。CMOS結構保證了很低的功耗,省電模式使待機功耗減至15μW(典型值)。
    3)微功耗8通道12位AD轉換器:AD7888
    AD7888是高速、低功耗的12位AD轉換器,單電源工作,電壓範圍爲2.7V~5.25V,轉換速率高達125ksps,輸入跟蹤-保持信號寬度最小爲500ns,單端採樣方式。AD7888包含有8個單端模擬輸入通道,每一通道的模擬輸入範圍均爲0~Vref。該器件轉換滿功率信號可至3MHz。AD7888具有片內2.5V電壓基準,可用於模數轉換器的基準源,管腳REF in/REF out允許用戶使用這一基準,也可以反過來驅動這一管腳,向AD7888提供外部基準,外部基準的電壓範圍爲1.2V~VDD。CMOS結構確保正常工作時的功率消耗爲2mW(典型值),省電模式下爲3μW。
    4)微功耗、滿幅度電壓輸出、12位DA轉換器:AD5320
    AD5320是單片12位電壓輸出D/A轉換器,單電源工作,電壓範圍爲+2.7V~5.5V。片內高精度輸出放大器提供滿電源幅度輸出,AD5320利用一個3線串行接口,時鐘頻率可高達30MHz,能與標準的SPI、QSPI、MICROWIRE和DSP接口標準兼容。AD5320的基準來自電源輸入端,因此提供了最寬的動態輸出範圍。該器件含有一個上電覆位電路,保證D/A轉換器的輸出穩定在0V,直到接收到一個有效的寫輸入信號。該器件具有省電功能以降低器件的電流損耗,5V時典型值爲200nA。在省電模式下,提供軟件可選輸出負載。通過串行接口的控制,可以進入省電模式。正常工作時的低功耗性能,使該器件很適合手持式電池供電的設備。5V時功耗爲0.7mW,省電模式下降爲1μW。
    5)24位智能數據轉換系統MicroConvertersTM:ADuC824
    ADuC 824是MicroConvertersTM系列的最新成員,它是AD公司率先推出的帶閃爍電可擦可編程存儲器〔Flash/EEPROM)的 Σ-Δ轉換器。它的獨特之處在於將高性能數據轉換器,帶程序和數據閃爍存儲器及8位微控制器集中在一起。當您爲滿足工業、儀器儀表和智能傳感器接口應用要求選擇高精度數據轉換時,ADuC824是一種完整的高精度數據採集片上系統。
2. TI公司AD/DA器件
    美國德州儀器公司是一家國際性的高科技產品公司,是全球最大半導體產品供應商之一,一九九八年半導體產品銷量名列全球第五,其中DSP產品銷量全球排名第一,模擬產品位於全球第一。
    1)TLC548/549
    TLC548和TLC549是以8位開關電容逐次逼近A/D轉換器爲基礎而構造的CMOS A/D轉換器。它們設計成能通過3態數據輸出與微處理器或外圍設備串行接口。TLC548和TLC549僅用輸入/輸出時鐘和芯片選擇輸入作數據控制。TLC548的最高I/OCLOCK輸入頻率爲2.048MHz,而TLC549的I/OCLOCK輸入頻率最高可達1.1MHz。
    TLC548和TLC549的使用與較複雜的TLC540和TLC541非常相似;不過,TLC548和TLC549提供了片內系統時鐘,它通常工作在4MHz且不需要外部元件。片內系統時鐘使內部器件的操作獨立於串行輸入/輸出端的時序並允許TLC548和TLC549象許多軟件和硬件所要求的那樣工作。I/OCLOCK和內部系統時鐘一起可以實現高速數據傳送,對於TLC548爲每秒45,500次轉換,對於TLC549爲每秒40,000次的轉換速度。
    TLC548和TLC549的其他特點包括通用控制邏輯,可自動工作或在微處理器控制下工作的片內採樣-保持電路,具有差分高阻抗基準電壓輸入端,易於實現比率轉換(ratiometricconversion)、定標(scaling)以及與邏輯和電源噪聲隔離的電路。整個開關電容逐次逼近轉換器電路的設計允許在小於17μs的時間內以最大總誤差爲±0.5最低有效位(LSB)的精度實現轉換。
    2)TLV5616
    TLV5616是一個12位電壓輸出數模轉換器(DAC),帶有靈活的4線串行接口,可以無縫連接TMS320、SPI、QSPI和Microwire串行口。數字電源和模擬電源分別供電,電壓範圍2.7~5.5V。輸出緩衝是2倍增益rail-to-rail輸出放大器,輸出放大器是AB類以提高穩定性和減少建立時間。rail-to-rail輸出和關電方式非常適宜單電源、電池供電應用。通過控制字可以優化建立時間和功耗比。
    3)TLV5580
    TLV5580是一個8位80MSPS高速A/D轉換器。以最高80MHz的採樣速率將模擬信號轉換成8位二進制數據。數字輸入和輸出與3.3VTTL/CMOS兼容。由於採用3.3V電源和CMOS工藝改進的單管線結構,功耗低。該芯片的電壓基準使用非常靈活,有片內和片外部基準,滿量程範圍是1Vpp到1.6Vpp,取決於模擬電源電壓。使用外部基準時,可以關閉內部基準,降低芯片功耗。

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