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高精度AD转换器LTC1606及其应用

来源:国外电子元器件/作者:李维林 栾海峰?? 2008年02月15日 ?? 收藏0

  1 LTC1606的主要特点

  LTC1606是LINEAR公司生产的具有采样保持功能的16位高速ADC。该ADC分辨率高,采样速率高、功耗小,可在高精度的数据采集系统中广泛应用。其主要特点如下:

  ●含有16位采样保持功能的模数转换器;

  ●250kHz采样速率,信噪比达90dB;

  ●信号输入范围为±10V;

  ●采用单5V电源供电,典型功耗为75mW;

  ●片内自带基准源,也可以外接基准源;

  ●片内自带同步时钟;

  ●采用28脚SSOP封装;

  ●带有和MCU兼容的16位并行输出端口。

  2 LTC1606的引脚介绍及使用说明

  2.1 LTC1606的引脚介绍

  LTC1606的引脚排列图如图1所示,各引脚功能及使用说明如下:

LTC1606的引脚排列图

  VIN:模拟量输入端,使用时应通过200Ω的电阻连接到需转换的模拟输入,满量程为±10V;

  AGND1、AGND2:模拟地;

  REF:2.5V基准源输入端,通常接2.2μF的旁路钽电容,也可以接外部基准源;

  CAP:基准缓冲输出,应接10μF电容旁路到地;

  D15~

D8:三态数据输出端,当CS为高或R/C 为低时,输出为高阻态;

  DGND:数字地;

  D7~D0:三态数据输出端,当CS为高或R/C 为低时,输出为高阻态;

  BYTE:字节选择端,当BYTE端接低电平时,D15~D0按16位并行输出数据;当BYTE端接高电平时,高8位和低8位分两次并行输出;

  R/ C:Read/Convert输入端,当CS为低时,在 R/ C端的下降沿启动采样保持器并进行模数转换,并在R/ C的上升沿将使能数据输出;

  CS:片选端,当R/ C为低时,在CS引脚的下降沿启动模数转换,当R/C 为高时,在CS引脚的下降沿使能数据输出;

  BUSY:模数转换状态输出引脚。当进行模数转换时,该引脚输出低电平,当BUSY端产生一上升沿时,表示模数转换结束,数据输出端有效。当BUSY产生上升沿时,CS和R/ C必须为高;

  VANA:模拟5V电源输入端,接0.1μF的陶瓷电容和10μF的钽电容旁路到地;

  VDIG:数字5V电源输入端,使用时接到VANA。

  2.2 A/D转换的启动和数据读取

  LTC1606在CS和R/ C脚的共同作用下,可在下述两种情况下开始一次A/D转换:一是当R/ C脚为低电平时,将在CS引脚的脉冲下降沿启动一次A/D转换。该负跳变脉冲至少应持续40ns,且最大脉冲宽度应不超过6μs。二是当CS引脚为低电平时,可在R/ C脚的脉冲下降沿启动一次A/D转换。这种方式对负跳变脉冲的要求与第一种情况相同。

  在一次A/D转换启动后,BUSY脚将变为低电平并保持直至本次转换完成。当BUSY为低时,新的转换命令将不起作用。应注意的是,在BUSY变高之前,R/ C和CS必须变为高,否则将启动一次无效的转换过程。

  LTC1606的转换结果以二进制补码的形式并行输出。转换结果可按字?摚保段唬敹寥。?也可按字节?摚肝唬敺至酱味寥 T谝淮巫?换完成之后,转换结果送入输出寄存器锁存。当且仅当R/ C为高电平而CS为低电乎时,转换结果才能被读取。

  芯片转换结果输出线的高字节和低字节的位置可用BYTE脚电平的变化加以改变,这样LTC1606芯片与16位数据总线和8位数据总线的微处理器均能接口,可满足不同的应用场合,从而使LTC1606具有较广的应用范围。

数据采集部分的电路原理图

  3 高精度数据采集电路设计

  TMS320LF240x是德州仪器(TI)公司推出的基于C2xLP 16位定点低功耗的数字信号处理器系列,该系列可用于各种数字伺服控制和嵌入式控制系统。240x系列DSP芯片除具有DSP芯片共有的速度快的特点外,最大的特点是片上集成了大量的外围资源,主要包括双存取RAM以及FLASH和两个事件管理模块EVA、EVB,在事件管理模块中主要有以下功能模块:定时器、PWM信号发生器、CAN现场总线接口、SCI串行通信接口、看门狗定时器以及通用的双向数字I/O端口等。

  笔者在研究海洋重力传感器的信号提取过程中,为了实现高精度的信号采集?熃?行了大量的数据处理运算,并且以此为基础实现了伺服控制。应用时采用TMS320LF2407A作为这个系统的主控芯片,通过LTC1606实现对模拟信号的采集和模数转换,图2所示为数据采集部分的电路原理图。


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LTC1606? DSP? 数据采集?

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