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(多图) 12位A/D转换器ADS7864在电网谐波分析仪中的应用

来源:国外电子元器件/深圳职业技术学院 电子系 孙光 梁长垠?? 2006年12月10日 ?? 收藏0
????? 1 引言

?????? 随着用电量的增加,电网的谐波污染变得日益严重,这就要求电力监控设备能够及时准确地对电网谐波分量进行监测,在笔者研制的电网谐波分析仪中,使用ADS7864对各相关点的波形信号进行采集,实践证明,ADS7864的采样精度及稳定性是令人满意的。

????? ?? ADS7864是Burr-Brown公司(已被德州仪器收购)开发的12位6通道A/D转换器,其主要特点如下:

?????? ?6个模拟输入通道同时采样与保持;

??????? 2μs转换时间,500kS/s采样速率;

???? ?? 全差分输入;

?????

? 功耗低,为50mW;

??????? 6个FIFO寄存器;

??????? 全硬件控制。

??????? 2 内部结构和引脚说明

?????? ?图1所示为AD7864内部结构框图,该器件含有2个2μs的逐次逼近模数转换器,6个差分采样与保持放大器、1个带REFIN和REFOUT引脚的+2.5V内部电压基准以及1个高速并行接口。6个模拟输入通道分成3对(A、B、C)。每个A/D转换器都有3对输入端(A0/A1、B0/B1、C0/C1),可以同时采样、转换,因此可以保持两个模拟输入信号的相对相位信息。每对通道都有一个保持信号(HOLDA、HOLDB、HOLDC)使6个通道上的采样可同时进行,图2为ADS7864的引脚封装图,其引脚说明如图1所示。

??? AD7864内部结构框图

?????? ?ADS7864既可以使用内部参考电压源,也可以使用外部参考电压源,从图1可以看出,当使用内部2.5V参考电压源时,REFOUT引脚应该连接至REFIN引脚,这是一种常用方式,当输入模拟信号为2.4V-5.2V之间时,可以使用1.2V-2.6V范围内的外部参考电压源。

??????? ADS7864只采用外部时钟(CLOCK),当外部时钟为8KHz时,A/D采样速率为500KHz,与2μs的最小转换时间相对应。

??????? 3 工作及控制模式

??????? 与MAX197不同,ADS7864不采用寄存器进行转换控制,而是完全依靠外部引脚进行控制,虽然控制比较简单,但是却需占用部分硬件资源。

????? (1)A/D转换的启动

ADS7864的引脚说明

?????? ADS7864的转换启动控制使用HOLDx引脚(LOLDA、HOLDB、HOLDC),将一个或者所有的HOLDx信号拉低,则相应通道x的输入数据立即被置为保持模式,通道x的转换随即开始,如果其他通道已处于保持模式但还没有开始转换,通道x的转换则需列队等候直到上一轮转换完成为止。如果在一个时钟周期内不止一个通道进入保持模式,并且HOLDA也是被触发的保持信号时,通道A将首先开始转换,接着是通道B,最后是通道C,一旦某个特定的保持信号变为低,其随后的脉冲被忽略,直到这次转换完成或器件复位。

??? ADS7864的引脚封装图

?????? 在转换完成时(BUSY信号变高),采样开关将关闭并且对选择的通道进行采样,延迟随后的转换,以便对ADS7864的输入电容完全充电,延迟时间取决于驱动放大器,但应该至少有175ns。


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