Входные цепи для внешнего АЦП МК

April 25, 2011 by admin Комментировать »

Внешний АЦП применяют в следующих случаях:

•   при отсутствии в МК своего внутреннего АЦП;

•   при необходимости повышенной точности и скорости измерений;

•   если требуется «настоящий» многоканальный съём данных без мультиплексирования и переключения во времени.

По способу сопряжения с МК внешние АЦП разделяются на параллельные и последовательные. Первые из них содержат многоканальный тракт и синхронную шину, с которой периодически снимаются данные (Рис. 3.6, а…г). Вторые — используют стандартные микросхемы АЦП разрядностью 8… 16 бит. Сопрягаются они с МК при помощи двух-, трёх- или четырёхпроводных интерфейсов связи, подобных PC, SPI (Рис. 3.7, а…г).

Рис. 3.6. Схемы подключения внешних параллельных АЦП к МК:

а)      шестибитный АЦП с буферными инверторами. На конденсаторе С2 выделяется среднее напряжение входного сигнала. С резисторов /?/…/?7напряжение подаётся на пороговые элементы DDL Изменяя сопротивления резисторов R2…R6, можно сформировать нелинейный АЦП;

б)     четырёхбитный АЦП на логической микросхеме DDI, элементы которой охгзачепы обратной связью через резисторы R4…R9. Частота выборок определяется частотой опроса линий порта. Входное сопротивление АЦП — десятки килоом, входная частота не более 3 МГц;

в)     простейший восьмибитный АЦП. Если на входах МК находятся триггеры Шмипа, то надо учитывать гистерезис. Резистор R! подбирается так, чтобы максимальное напряжение па входе верхней линии МК не превышало 5 В. Конденсатор С1 фильтрует сигнал;

г)      нестандартное применение светодиодного драйвера DA1 (фирма Panasonic) в качестве АЦП. Сигналы на пяти выходах микросхемы DA1 монотонно переходят из ВЫСОКОГО в НИЗКИЙ уровень по мере повышения амплитуды входного сигнала (логарифмическая шкала).

 

Рис. 3.7. Схемы подключения внешних последовательных АЦП к МК:

а)     микросхема DAI (фирма Analog Devices) — это 12-битный АЦП, управляемый по последовательному протоколу, похожему на SP1, QSPI, Microwire. С вывода REF микросхемы DAI можно снимать стабильное напряжение +2.5 В (ИОН) для функционирования других узлов устройства с током нагрузки до 2 мА;

б)     подключение к МК восьмибитного АЦП DAI фирмы Texas Instruments. В качестве ИОН для АЦП используется напряжение питание +5 В (вывод 1 DA1);

в)     совместная работа двух микросхем фирмы Analog Devices: 12-битного последовательного АЦП DAI v\ источника опорного напряжения DA2\

г)     последовательный 12-битный АЦП DAI (фирма Burr-Brown) и МК питаются от разных напряжений. Согласование уровней обеспечивают резисторы RI, R2. Резистор R3 поддерживает ВЫСОКИЙ уровень на выводе CS (Chip Select) при сбросе МК. Для повышения точности преобразования рекомендуется поставить в цепь питания +5 В микросхемы DAI стандартный LC-фильтр, состоящий из катушки индуктивности (10 мкГн, последовательно с VDD и VREF) и керамического конденсатора (0.1 мкФ, параллельно к общему проводу GND).

 

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты